民营矿业公司山谷型尾矿库新建工程项目可行性研究报告98页.doc
下载文档
上传人:职z****i
编号:1180874
2024-09-13
98页
3.33MB
1、民营矿业公司山谷型尾矿库新建工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月96可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录第一章 总 论11.1 建设单位简介11.2 建设项目概况11.3 项目建设的必要性21.4 可研编制依据21.5 可研编制的原则及范围6第二章 区2、域环境与库区地质条件82.1 自然生态环境82.2 社会经济环境概况112.3 库区工程地质条件13第三章 尾矿库库址选择263.1 尾矿库库址选择263.2 库址特点27第四章 尾矿库库容、等别及设计标准的确定254.1 尾矿相关基础资料254.2 尾矿库库容274.3 尾矿坝高度的确定294.4 尾矿库等别304.5 尾矿库设计标准的确定31第五章 尾矿输送系统335.1 尾矿输送方案335.2 临界管径的确定335.3 尾矿输送系统34第六章 拟建尾矿库方案376.1 初期坝方案376.2 尾矿堆积坝416.3 防洪排水方案446.4 观测设施526.5 回水系统546.6 值班房及通讯3、照明设施556.7 供配电方案56第七章 环境保护587.1 环境保护可研依据587.2 环境保护措施587.3 水土保持60第八章 安全专篇618.1 主要危险有害因素及防范对策措施618.2 库区安全及对下游影响分析648.3 初期坝和堆积坝的稳定性分析658.4 防洪排水设施安全可靠性分析678.5 动态监测和通讯、照明等配置的可靠性分析688.6 尾矿库安全管理69第九章 投资估算799.1 计算依据799.2 资金来源799.3 投资估算79第十章 效益分析8310.1 经济效益分析8310.2 社会效益分析83第十一章 结论及建议8411.1 库址及尾矿库形式8411.2 尾矿库4、的等别及标准8411.3 尾矿库主要工程方案8411.4 建议86第一章 总 论1.1 建设单位简介 AAAA矿业有限责任公司是一家民营企业,隶属AAACC产业有限责任公司的全资子公司,住所在AAAAAAAAA,成立于2011年10月,选厂规模为40000t/d,主要从事铁矿石的选矿加工和销售。现有职工147人。现选厂的原则流程为碎矿筛分磨矿分级磁选。最终产品为铁精矿,尾矿输送至尾矿库堆存,澄清水返回再利用。1.2 建设项目概况该公司选厂在试车的同时私自修建了尾矿库,初期坝采用砂石堆筑,初期坝下游坡面设置了浆砌石护坡,初期坝坝高15m,坝长25m,外坡比1:1.8,坝顶标高900.00m,坝顶5、宽1.5m;试车生产的尾矿砂经长时间堆存晾干后,用机械将尾矿砂堆存于初期坝前,形成了尾矿堆积坝,堆积坝坝高7m,坝长34m, 外坡比1:1.8,内坡比1:1.3,尾砂堆积坝为库内挖掘的尾矿堆积形成,因此库内因采用库内尾砂筑坝,形成了一个较大的深坑;目前库内尾矿已堆积至900.0标高位置,库内堆积尾砂约为0.8万m。库底设置了直径400mm的涵管延伸到初期坝前,用于排水排洪,目前选厂处于停产状态,没有进行尾矿排放。企业根据建设项目“三同时”要求,对现有尾矿库进行重新设计,重新施工,严格履行建设项目“三同时”要求,进行项目实施。 项目名称、地点及建设单位建设项目名称:AAAA矿业有限责任公司*尾矿6、库工程。建设项目地点:AAAAAAAAA*。建设单位:AAAA矿业有限责任公司。 工程性质及规模工程性质:*尾矿库工程为新建工程,是该公司现有40000t/d规模选矿厂的配套工程。工程规模:拟建尾矿库为山谷型尾矿库,初期坝为透水浆砌石坝,初期坝轴线处坝高为15m,尾矿堆积坝坝高72m,尾矿库总坝高87m,全库容为77.7104m3,有效库容58.275104m3,可满足400t/d规模选矿厂6年排尾需要。1.3 项目建设的必要性尾矿库是金属非金属矿山选矿厂不可缺少的配套设施,是维持矿山生产的重要环保和安全设施。为保护环境、保护资源、节约用水、维持矿山安全生产,国家规定:环保和安全设施必须与主题7、工程同时设计、同时施工和同时投入生产和使用。该公司现有的选矿厂,每年要排弃大量尾矿,为急需解决尾矿的堆存问题,必须新建一座尾矿库,满足选矿厂安全生产的排尾需要。1.4 可研编制依据 法律、法规及有关规定(1)中华人民共和国安全生产法(2002.11.01);(2)中华人民共和国劳动法(1995.01.01);(3)中华人民共和国矿山安全法(1993.5.01);(4)中华人民共和国矿山安全法实施条例(1996.10.30劳部发);(5)中华人民共和国环境保护法(1989.12.26);(6)中华人民共和国水污染防治法(1996.05.01);(7)中华人民共和国固体废物污染环境防治法(19968、.04.01);(8)中华人民共和国职业病防治法(2002.05.01);(9)中华人民共和国水土保持法(1993.8);(10)安全生产许可证条例(国务院令第397号,2004.01.20);(11)关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见(安监管协调字200456号);(12)关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知(国发改投资20031346号);(13)关于生产经营单位主要负责人、安全生产管理人员及其他从业人员安全生产培训考核工作的意见(安监管人字2002123号);(14)特种作业人员安全技术培训考核管理规定(国家安监总局令第30号,2010.7.1);(15)尾矿库安全监督管理9、规定(国家安监总局6号令,2006.06.01);(16)安全生产事故应急预案管理办法(国家安全生产监督管理总局第17号令,2009.5.1);(17)非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法(国家安全生产监督管理总局第20号令,2009.6.18);(18)作业场所职业健康监督管理暂行规定(国家安全生产监督管理总局第23号令,2009.9.1);(19)关于印发非煤矿矿山建设项目初步设计编写提纲和安全设施设计审查与竣工验收有关表格格式的通知(安监总管一字200529号);(20)非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法(国家安监局令第18号,2005.02.01)。(21)AAA省安全生10、产条例(AAA省安全生产监督管理局,2010.10.1)(22)建设项目安全设施“三同时”监督管理办法(国家安全生产监督管理总局第36号令,2011.2.1) 技术标准(1) 选矿厂尾矿设施设计规范(ZBJ1-90);(2) 尾矿库安全技术规程(AQ2006-2005);(3) 尾矿设施施工及验收规程(YS5418-95);(4) 冶金矿山尾矿设施管理规程(冶矿字第185号(90);(5) 岩土工程勘察规范(GB50021-2001);(6) 建筑地基基础设计规范(GB500072002);(7) 碾压式土石坝设计规范(SL2742001);(8) 碾压式土石坝施工规范(DL/T5129-2011、01);(9) 浆砌石坝设计规范(SL25-2006);(10) 水工建筑物抗震设计规范(DL5073-2000);(11) 水工挡土墙设计规范(SL379-2007);(12) 建筑抗震设计规范(GB500112001);(13) 水工混凝土结构设计规范(SL/T191-96);(14) 水工隧洞设计规范(SL2792002);(15) 防洪标准(GB50201-1994);(16) 污水综合排放标准(GB89781996);(17) 建筑设计防火规范(GB50016-2006);(18) 土工合成材料应用技术规范(GB5029098);(19) 生产过程安全卫生要求总则(GB12801-112、991);(20) 企业职工伤亡事故分类(GB6441-1986);(21) 选矿安全规程(GB18182-2000);(22) 矿山安全标志(GB14161-2008);(23) 安全色(GB2893-2008);(24) 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标GB18599-2001);(25) 工业企业设计卫生标准(GBZ12002)。 技术资料(1)尾矿设施设计参考资料(冶金工业出版社);(2)尾矿库安全技术与管理(田文旗、薛剑光主编,煤炭工业出版社,2006.8);(3)AAA省中小流域设计暴雨洪水图集(AAA省水利勘测设计院 1984年10月编制);(4)AAA省暴雨参数图集(AA13、A省水文水资源局编制2005年12月)。(5)冶金矿山概预算定额(冶金矿山概预算定额2009年版) 项目委托书及基础资料(1)建设单位的可研委托书;(2)建设单位提供的1:10000库区流域地形图;(3)建设单位提供的1:1000库区地形图;(4)AAAA矿业有限责任公司*尾矿库工程地质勘察报告(中国水电十一局郑州可研设计有限公司.2010.11);(5)建设单位提供的尾矿工艺资料等有关资料;(6)设计人员在建设项目现场调查收集到的有关资料。1.5 可研编制的原则及范围根据建设单位设计委托书的要求和国家关于尾矿库设计及管理方面的相关法律、法规及标准,结合企业提供的资料和现场踏察情况,对企业委托14、范围内的尾矿库工程进行可行性研究。编制原则按照尾矿库设计的有关规范及标准和企业提供的有关资料,结合现场踏察的实际情况,在确保尾矿库安全的前提下充分利用沟内地形和筑坝材料,在满足生产需要的同时,以尽量节省投资为原则。充分体现工程与环境协调统一,适应可持续发展原则。(1)认真执行国家的有关法律、法规和标准;(2)坚持“安全第一,预防为主”的方针和关于建设项目“三同时”的规定;(3)认真贯彻环境保护法,保护环境,消除污染;(4)认真贯彻土地法、森林法、水资源法,少占农田和林地,节约用水,保护水资源;(5)从实际出发,因地制宜,就地取材,节省投资;(6)易于施工,管理维护方便,易于操作;(7)体现技术15、可行,经济合理,安全可靠,积极采用先进而实用的新工艺、新技术和新材料。编制范围本可行性研究报告对拟建的尾矿库项目的设计和建设依据、建设条件及必要性进行了论述,对尾矿库的选址、初期坝和尾砂堆积坝、防洪排水设施、防渗排渗设施、观测设施、回水设施,尾矿库洪水计算和尾矿坝稳定计算,尾矿输送、尾矿排放方式与筑坝工艺,尾矿库安全运行管理和环境保护,劳动定员、项目实施进度、投资估算及综合效益等方面进行了逐项分析和评述。为本拟建工程项目的实施提供科学的设计依据。第二章 区域环境与库区地质条件2.1 自然生态环境地理位置与交通AAA位于豫晋陕三省交界处的AAA省西部,南依*、崤山,北濒黄河。同AAA省AAA县、16、AAA省*县、*县接壤;北临黄河与BBBBB相望;东与AAA省MMMM毗连;西与AAA省YY县为邻。地理坐标为东经11021181111135和北纬340710344421之间。东西长76.4km,南北宽68.7km,总面积3011km2。AAA位置优越,交通便利,境内铁路、公路、水路兼备,形成了四通八达、纵横交错的交通运输网络。FFF铁路、GGGG国道、RRR高速公路、FFF客运专线横穿东西,GFFF 国道纵贯南北;以市区为中心,通往各乡镇的公路全部实现了沥青或水泥硬化路面;沿黄河一线有10处渡口。项目区位于*北部的AAAAAAAAA境内的*,北距AAA2km,AAA北距*镇18km,经过A17、AA再向东70km有县乡公路与陇海铁路、G310国道相通,向东可达AAA、*市,向西可达西安市。交通运输较为便利。尾矿库交通位置见图2-1。图2-1 尾矿库交通位置图地形地貌AAA位于AAA省西部边陲地区,*山地,北濒黄河。地表由山地、土塬、河川阶地组成,有“七山二塬一分川”之称。地势北低南高,海拔高度从308m逐渐升至2413.8m,南北高差 2105.8m。以弘农涧河为界,西南部的*,自东向西入AAA省境内,山势挺拔峻峭。主要山峰有女郎山和亚武山等,主峰老鸦岔,海拔2413.8 m,为AAA省最高点。东南部的崤山,起伏平缓,山峰以燕子山和岘山较有名气。*与崤山北麓分布有6大塬和6大峪。6大18、塬自西向东依次为堡里塬、郭村塬、程村塬、娄底塬、焦村塬和铁岭塬;6大峪自西向东依次为西峪、文峪、枣香峪、藏马峪、大湖峪和凤凰峪。塬峪间沟岔纵横交错,共有大小山头3702座,大小沟岔9303条。项目区位于AAA西南部山区,地处秦岭山,属中低山地貌。沟的方向为近东南西北展布,地势西北高东南低,沟谷断面形状呈“V”字形,两岸山坡陡立,山岭起伏较大,植被茂密。水文气象AAA属暖温带大陆性半湿润季风型气候,气候温和,四季分明。年平均气温13.8,极值高温42.7,极值低温-17,日平均气温大于10的日数为182210天。积温33704620,无霜期199215天。日照百分率为50%54%。年平均降雨量为19、641.8mm,且时空分布不均,由南向北呈递减趋势,6至9月份降雨量占全年的60%左右。AAA境内河流属黄河水系。共有大小溪流6300多条,常年有水的天然地表河流1401条,主要有好阳河、弘农涧河、沙河、*河、枣香河、十二里河、双桥河等7条黄河一级支流,呈由南向北流向,直接注入黄河,流域面积3000km2多。项目所在沟谷内没有水流,流水浸蚀较弱。出沟口与蒲陈沟麻林河交汇,蒲陈沟内麻林河由南流向北,向北与AAA河交汇,区域内河流属于黄河水系。土壤植被AAA处于暖温带南沿,为南北植物成分交汇区,受土壤、气候及崤山、*高大山体的影响,形成了多种类型的生物群落,且呈明显的植被垂直分布带。据调查资料表明20、,高等植物约有144 科,780属,2100种;木本植物有60科,141属,380种。珍稀树种有秦岭冷杉、领春木、连香树、水曲柳等,主要分布在*,属国家或AAA省保护品种,在科学研究上有极其重要的价值。项目所在沟谷两侧山坡植被茂密,乔灌木相间而生,植被覆盖率达80以上,乔木主要有针叶松、桦栎树、杨树、竹林等;灌木主要有槐树、荆条、酸枣刺等;草类主要有野菊花、羊胡子草、猪耳朵草、猫耳朵草、狗尾巴草、黄、白蒿等;农作物主要以小麦、玉米为主,间种红薯、豆类和谷类作物。动物调查动物资源很丰富,野生动物共有42目、225科、1305种。其中:哺乳类6目、20科、52种;鸟类16目、40科、158种;爬行21、类3目、8科、24种;两栖类2目、5科、11种;昆虫类15目、153科、1060种。现有国家一级保护野生动物5种,即豹、黑鹤、金雕、白肩雕、白尾海雕;国家二级保护野生动物35 种,如穿山甲、豺、小灵猫、金猫、林麝、大鲵等;AAA省级保护野生动物33种,如刺猬、小麂、大白鹭等。该区常见的野生动物有野鸡、野兔、蛇、松鼠、狼、猫头鹰、乌鸦、燕子等鸟类和兽类。2.2 社会经济环境概况AAA辖10镇7乡,440个村委会,3588个村民小组,总人口73.22万人(2008年)。全市总面积3011km2,其中山地面积1481km2,占总面积的49.2%;丘陵面积1208km2,占总面积的40.1%;平原面积22、322km2,占总面积的10.7%。AAA物产丰饶,资源雄厚,黄金产量连续16年稳居全国县级第二位,AAA的苹果和大枣闻名中外。水、电资源丰富,能源供应充足。AAA有三大宝,苹果、黄金、大枣,在全国性的鉴评中,AAA的红富士、新红星等10多个品种多次夺魁,果品生产是全市的一大支柱产业。其它物产有贵妃杏,大枣,草莓, 厥山葱,AAA线椒,阌莲等。AAA矿藏资源现已探明的达38种之多,尤以金、银、铜、铅、硫铁、大理石、花岗岩、石墨储量丰富。黄金年产20余万两,连年稳居全国县级第二位,是国家确定的黄金生产基地;硫铁矿量大质优,已探明储量达4892.1万吨,硫含量在37%以上,AAA被誉为“黄金之城”23、“硫铁王国”、“中国金城”。AAA位于豫陕两省卢灵洛三(县)市之交,距AAA区西南42km,辖41个行政村,361个村民组,641个自然村,总人口4.2万人,面积783km3,其中林坡面积67万亩,有珍稀物种100余种。地下矿藏丰富,探明金、银、铜、铅、镁、铁、锰、锌、硫铁、石墨、花岗岩、钾长石等金属、非金属32种储量8000余万吨,是一个以种植业、林果业、矿产业为主的农业大镇。该镇地理位置优越,250省道穿境而过,距陇海铁路、连霍高速不足百里,旅游资源丰富、特色物产开发潜力巨大,自然人文景观秀美多姿,自然物产条件优越富足,已基本形成了以鑫源果业、中食远村、民生制衣、金龙镁业、华强矿业、天地24、砂石为代表的果汁饮品、服装加工、选冶镁铁、砂石采选四大新型工业板块,建成了2万亩高山优质苹果、2万亩中药材、2.4万亩烟叶、50万株核桃、600万袋食用菌五大特色农业生产基地。2007年,一般财政预算收入完成2500万元,非公有制经济实缴税金6107万元,农民人均纯收入达到4829元。2.3 库区工程地质条件中国水电十一局郑州科研设计有限公司于2010年11月对尾矿库区进行了工程地质勘察工作,编制了AAAA矿业有限责任公司*尾矿库工程地质程勘察报告,其主要内容如下:地质构造区域内地层为华北地层*分区熊耳山小区,地层主要有从老到新主要有太古界、远古界、震旦系、寒武系、白垩系、新生界第三系和第四系25、地层,其中缺失奥陶系侏罗系的地层。沟谷内地表覆盖层为第四系坡残积碎石土、冲洪积卵砾石土和腐植土,下伏基岩为中远古界官道口群石灰岩及白云质灰岩组成,厚度较大。工程所在区域,在大地构造单元上位于华北地台南缘,属华北地台南部边缘*隆起组成部分,南邻秦岭地槽褶皱系。其发生发展主要受华北地台基底控制,并受秦岭古海槽和中生代滨太平洋构造活动的强烈影响。AAA地区可划分为5个地质构造单元(即黄河断凹盆地、太华山拱隆起、AAA断凹盆地、崤山隆起和秦池隆起)、2种地质构造(褶皱构造和断裂构造)。岩浆活动主要分布于太华台拱、秦池隆起和崤山隆起带中,以中酸性岩体为主,是形成内生金属矿产的主要热源条件,按时间可分为太26、古代、元古代、中生代等,以中生代燕山期岩浆活动最为强烈。AAA区域属褶皱断裂隆起的侵蚀中低山区和新生带构造凹陷相间交界地带,地表由山地、土塬、河川阶地组成,地势北低南高,海拔高度从308m逐渐升至2413.8m,南北高差 2105.8m。经现场调查,库区面积有限,岩性单一,受大的区域地质控制,库区内局部存在一些小的断裂:初步认为拟建尾矿库内未发现新近活动断裂。2.3.2地形地貌尾矿库属*南麓的低山地貌,沟内三面环山,海拔高程在勘测范围内最低870m,最高1025m。尾矿库出口处为自南向北流经的麻林河,河东岸的*为近东西向展布,沟底地势西低东高,地势东高西低,沟谷断面形状多呈“V”字形,两岸山坡27、平均自然边坡为大部分为3045,为中坡地形,主沟长为1.85km,纵向平均坡降为23左右,沟底宽窄变化为520m,堆积坝边线处沟宽100m。植被茂密(沟左岸植被覆盖率大于沟右岸)。2.3.3地层结构根据区域地质图、现场工程地质测绘及勘探资料,地层主要为中远古界官道口群石灰岩及白云质灰岩,第四系全新统冲洪积卵砾石土、坡残积成因碎石土和人工填筑碎石土(原有初期坝坝体)、堆存的尾矿组成。现由新至老,自上而下分述:层人工填筑碎石土(原有初期坝):分布拟建初期坝上游,主要为混合卵砾石土组成,稍密中密,土质不均匀,含卵石砾石,约占40-70%,粒径一般在5-10cm,亚圆形,母岩为石灰岩、白云质灰岩和石英28、岩。层尾矿:分布于原初期坝库中,长度有100余米,厚度不一,灰黑色,尾粉土。层碎石土(卵砾石土):分布于沟谷底部成因为冲洪积,分布于两侧岸坡地带为残坡积。主要覆盖在基岩表层,厚0.40.7m。褐色褐黄色,由低液限粘土和风化基岩碎块组成,稍湿湿,稍密中密,土质不均匀,碎石约占40-60%,粒径一般在510cm,次棱角状,母岩为石灰岩及白云质灰岩,物理力学性质差。层石灰岩和白云质灰岩:黄色灰色,等粒结构,块状构造,常夹石英长石细脉,三组裂隙发育,主要节理面0102025,强风化带厚度0.51.0m,岩体完整性较差。以下为弱风化带。单轴抗压强度高,属中硬岩,软化系数高,岩体完整性较好。该层厚度大,分29、布广。2.3.4库岸的稳定性及不良地质现象在库区内经常见有层泥石堆积物,高度215m。其产生主要原因为坡残积碎石土为物质来源,当暴雨来临,降水对基岩面上的碎石土进行水力冲刷,雨水挟裹碎石顺沟而下,经沉积而成。库区内偶见有崩塌堆积物,为粒径12m块石,结构混乱,岩性为灰岩及白云质灰岩,由于沟谷深切,破坏坡脚,造成卸荷裂隙形成,同时受风化影响,裂隙宽度加大,造成局部崩塌而成。2.3.5地震效应评价该区地震分布零散,没有明显的周期性与成带性,活动不频繁,强度均不高,据资料记载,未发生过大于6级地震,属弱地震活动区。根据国家建筑抗震设计规范(GB50011-2001)规范、中国地震动参数区划图(GB130、8306-2001),地震设防烈度为7度,地震动峰值加速度值为0.10g,反应谱特征周期为0.250.40s。水工建筑物抗震设计规范(DL5073-2000)第条和第3.1.2条规定,该场地地基土等效剪切波速值为250m/sVse500m/s,判定场地土类型为中硬场地土,由于覆盖层需要挖除,坝体坐落在基岩上,结合基岩的地质情况,综合判断场地类别属于I类建筑场地。依据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)第4.3条,现场未见饱和砂土和粉土,可不进行判别场地地震液化。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)表判别本场地属有利地段。根据水工建筑物抗震设计规范(DL5073-2000)第31、条工程抗震设防类别为丙类。2.3.6 库区工程地质条件分析及评价2.3.6.1不良地质作用在库区内经常见有层泥石堆积物,高度215m。其产生主要原因为坡残积碎石土为物质来源,当暴雨来临,降水对基岩面上的碎石土进行水力冲刷,雨水挟裹碎石顺沟而下,经沉积而成。库区内偶见有崩塌堆积物,为粒径12m块石,结构混乱,岩性为灰岩及白云质灰岩,由于沟谷深切,破坏坡脚,造成卸荷裂隙形成,同时受风化影响,裂隙宽度加大,造成局部崩塌而成。2.3.6.2工程地质条件评价由于库区内岸坡仅在地表为坡残积碎石土,下伏的基岩岩质坚实,因此岸坡稳定性较好。仅在局部地段发生表层碎石土滑塌现象,发生大面积岸坡塌滑的可能性很小。由32、于库盆山体宽厚,岩石新鲜完整、致密坚硬,透水性小;库区没有大的构造线通过,且无低邻谷。因此不存在渗漏问题。通过现场工作,除发现一些规模小的不良地质现象外,尚未发现有规模较大滑坡、崩塌、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质现象和地质灾害,根据甲方提供的资料,库区地层下无具有开采价值的矿床,结合库区内无乱采、滥挖现象,判定库区下无采空区。库区内无居民,无耕地,斜坡地带多为草本植物,无大工业企业、大居民区、水源和风景区。2.3.6.3主要工程地质问题及处理措施由于库区库岸植被覆盖层较薄,雨水冲刷、裂隙发展、仅可造成的库区内小的滑塌现象,可不必采取措施进行处理。对于沟内表层植物和腐植土应进行清除处理,两33、侧坡脚和沟底分布的坡积碎石土,可根据沟底坡度比降和经济条件,适当给予处理(清除或夯实等),目的是防止泄洪管线施工时,雨季洪水产生的泥石流对工程施工造成安全方面的影响,并起到增加尾矿库稳定的作用。2.3.6坝址区工程地质条件分析及评价2.3.6.1地层岩性根据区域地质图、现场工程地质测绘及勘探资料,地层主要为中远古界官道口群石灰岩及白云质灰岩,第四系全新统冲洪积卵砾石土、坡残积成因碎石土和人工填筑碎石土(原有初期坝坝体)、堆存的尾矿组成。现由新至老,自上而下分述:层人工填筑碎石土(原有初期坝):分布拟建初期坝上游,主要为混合卵砾石土组成,稍密中密,土质不均匀,含卵石砾石,约占40-70%,粒径一34、般在5-10cm,亚圆形,母岩为石灰岩、白云质灰岩和石英岩。层尾矿:分布于原初期坝库中,长度有100余米,厚度不一,灰黑色,尾粉土。层碎石土(卵砾石土):分布于沟谷底部成因为冲洪积,分布于两侧岸坡地带为残坡积。主要覆盖在基岩表层,厚0.4-0.7m。褐色褐黄色,由低液限粘土和风化基岩碎块组成,稍湿湿,稍密中密,土质不均匀,碎石约占40-60%,粒径一般在5-10cm,次棱角状,母岩为石灰岩及白云质灰岩,物理力学性质差。层石灰岩和白云质灰岩:黄色灰色,等粒结构,块状构造,常夹石英长石细脉,三组裂隙发育,主要节理面0102025,强风化带厚度0.51.0m,岩体完整性较差。以下为弱风化带。单轴抗压35、强度高,属中硬岩,软化系数高,岩体完整性较好。该层厚度大,分布广。2.3.6.2地质构造经现场调查,在原有初期坝坝轴线上游右岸存在断层f1,属不明原因断层,断层带岩石破碎、风化严重。2.3.6.3水文地质坝址处地形陡峻,沟谷深切,有利于地表水及地下水排泄,层碎石土的结构疏松,为雨季暂时性含孔隙水,受大气降水补给,向沟内排泄,大多时间属透水而不含水层。层基岩的强风化带内节理及风化裂隙发育,含有风化裂隙水,受大气降水补给,下部微风化带裂隙少见,并多呈闭合状,含水微弱,属相对隔水岩层。2.3.6.4工程地质条件评价1、岩石主要物理力学性质根据工程需要,利用在钻孔采取的岩心,制作6组弱风化岩石试样,进36、行了室内试验,试验统计结果见下表。岩石物理力学性质指标统计表位置岩石类别风化程度指标块体密度(g/m3)饱和吸水率(%)抗压强度(MPa)软化系数天然饱和坝址灰岩弱风化频数66666最大值2.680.13468.554.80.90最小值2.590.08730.225.50.79平均值2.640.10344.238.00.862、力学参数建议值依据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)及建筑地基基础设计规范(GB50007-2002),根据物理力学指标等结果结合地区勘察经验综合确定,坝基岩土参数建议值见下表。坝基岩土参数建议值表 层号及层名指标值碎石土基岩强风化带弱风化带微风化带承载力特征37、值(Kpa)10030010004000变形模量(Kpa)5252002000坝基(弱风化及以下层岩体)参数建议值表抗剪断强度C(MPa)f备注混凝土与岩体0.050.40fc为抗剪断强度岩体0.050.40fc为抗剪断强度3、坝址区现场试验成果根据工程需要,在左右坝肩出露的岩体上,利用回弹仪进行了6组现场试验,试验统计结果见下表。岩石回弹试验成果统计表位置岩石类别风化程度指标块体密度(g/m3)回弹值(MPa)软化系数天然饱和坝址灰岩弱风化频数6最大值52最小值21平均值374、坝基工程地质条件评价根据勘探资料,拟建初期坝处的原初期坝厚度不一,厚度约为8.016.0m,由于第层原初期坝填筑体38、,填筑质量较差,不均匀,力学性质差,不能作为砌石坝的坝基,而第层基岩的的弱风化带,属于中硬岩,承载力高,变形小,分布稳定,是理想的持力层。坝基岩体呈次块状或中厚层状结构,结构面中等发育,多闭合,岩块间嵌合力较好,未发现有溶洞和空洞,因此岩体工程地质分类为BIII类。根据工程经验,弱风化的基岩渗透性一般在110Lu,弱透水性,属相对阻水层,因此坝基为不透水地基。5、坝肩工程地质条件评价两岸坝肩为基岩,覆盖层较薄,大部分岩石裸露,岩层倾向与坡向大角度斜交,且倾角平缓,坝肩自然边坡坡度为3045,根据稳定边坡坡度判断,属基本稳定性山坡。坝肩设计坡比可按下表选取。坝肩岩质边坡坡度允许值名称类别坡率允许39、值(高宽比)H8m8mH15m强风化岩石10.9弱风化岩石10.510.75微、新鲜岩石10.2510.5由于第层碎石土为高压缩性,孔隙大,第层基岩的强风化层,分布有大量节理裂隙,岩石较破碎,渗透性等级为中等强透水,因此两坝肩存在绕坝渗漏的工程地质条件。主要工程地质问题及处理措施1、坝基坝基处满足静、理应动力稳定和渗流控制要求,因此建议将第、第层强风化岩土体清除,以第层弱风化基岩为坝基持力层。在坝基施工开挖时,必须清除上部腐植土、树木树根、草皮、乱石和强风化岩石及其它有害构筑物,清基要彻底,在已清除地基的基岩上摆砌坝基础座,形成嵌岩结构。若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等,应作妥善处理。如果出现断40、层、破碎带、软弱带问题,根据其对坝体稳定的影响程度,可采取挖除置换等方法进行处理。以免产生不均匀沉降和渗漏对下游造成不良影响。2、坝肩对两侧坝肩进行清基时,须进行削肩处理,将两侧坝肩削成坡面,岩石岸坡不陡于1:0.75,不得有平台、立坡、反坡,为保证人工边坡的稳定性,有坍塌及滑坡危险的危岩必须清除,以消除隐患。由于表层岩石破碎严重,因此建议将第层碎石土、第层强风化岩土体清除,在坝肩内开挖齿槽,保证坝体进入到弱风化岩体中一定深度。施工时应按设计坡比进行开挖削坡,设计坡比应小于最不利结构面倾角。2.3.7排水系统工程地质条件分析及评价2.3.7.1工程地质条件泄洪排水管线沿线地层主要为中远古界管道41、口群灰岩及白云质灰岩,表层为第四系坡积、残积碎石土、冲洪积卵砾石和腐植土排水明渠地基为灰岩及白云质灰岩,中硬,饱和单轴抗压强度为25.054.8MPa,软化系数为0.86,三组裂隙发育,主要节理面0102025,节理间距0.21.0m,表层岩体强风化层完整性较差,厚度约为0.51.0m,下部弱风化层完整性较好。排水斜槽位于沟底,沟底岩土层上部为松散的第四系碎石土和卵砾石土,厚度为015.0m,在沟底右侧局部存在着厚度较大的沉积物。下部为强弱风化基岩。连接井位于沟底,沟底岩土层上部为松散的第四系碎石土和卵砾石土,厚度为2.8m,下部为强弱风化的基岩。2.3.7.2工程地质条件评价根据区域地质和物42、理力学指标等结果综合确定。泄洪排水管线沿线各岩土层的承载力特征值见下表。地基土承载力特征值fak层号及层名指标值碎石土基岩强风化带弱风化带微风化带承载力特征值(Kpa)100300100040002.3.7.3主要工程地质问题及处理措施1、连接井第层碎石土和第层强风化带,不均匀,物理力学性质差,不宜作为地基持力层,而第层弱风化基岩,承载力高,变形小,且分布稳定,可做为良好地基持力层。施工时应确保基础坐落在弱风化基岩上,清基应彻底,不得欠挖并减少超挖,确需超挖部分应用强度等级不低于C15级砼(或浆砌Mu40毛石)进行回填处理。连接井位置在施工时,可根据附近排水斜槽开挖时的基岩分布情况,进行适当调43、整。2、排水斜槽第层碎石土和第层强风化带,不均匀,物理力学性质差,不宜作为地基持力层,而第层弱风化基岩,承载力高,变形小,且分布稳定,可做为良好地基持力层。施工时应确保基础坐落在弱风化基岩上,清基应彻底。拟建排水斜槽在施工时,可根据开挖时的基岩情况,进行适当调整。3、排水明渠该处第层碎石土和第层强风化带,厚度较薄,且岩土体不均匀,物理力学性质差,不宜作为地基持力层,而第层弱风化基岩,承载力高,变形小,且分布稳定,可做为良好地基持力层。施工时应结合坝肩削坡,尽量保证明渠渠槽在弱风化基岩中开挖,拟建排水斜槽在施工时,可根据开挖时的基岩情况,进行适当调整。2.3.8筑坝石料根据该处的地形环境条件和地44、质情况,对于混凝土粗细骨料可采用麻林河河滩地内卵石料,但需进行筛分或机制。根据具体情况,也可采取外购方式。无论采用自采加工或外购方式,工程开工前必须对骨料各项指标进行检测。且项指标应满足下列要求:细骨料:表观密度大于2.55g/cm3,堆积密度大于1.50 g/cm3,孔隙率小于40%,云母含量小于2%,含泥量小于3%,硫酸盐及硫化物含量小于1%,轻物质含量小于1%,细骨料细度模数2.53.5、平均粒径0.360.50mm为宜,人工砂中石粉含量6%12%为宜。粗骨料:表观密度大于2.6g/cm3,堆积密度大于1.6g/cm3,孔隙率小于45%,吸水率小于2.5(抗寒性混凝土小于1.5%),冻融45、损失率小于10%,粒度模数以6.258.30为宜,针片状矿物含量小于15%,软弱颗粒含量小于5%,含泥量小于1%,硫酸盐及硫化物含量小于0.5%,有机质含量浅于标准色,不允许轻物质含量。2.3.9结论与建议一、拟建尾矿库位于AAAAAA蒲阵沟村的*内,坝址处北距AAA14km,有矿山简易公路、村村通公路和S250省道相通。交通运输较为便利。二、工程区地貌上属于侵蚀构造的低山地貌,沟谷的方向为东西向展布,地势东高西低,中坡地形。沟谷断面形状一般“V”字形,坝址以上沟长约为1.85km,坝址以上沟底平均坡降为23,工程展布影响范围内沟底宽窄变化较大为520m,沟顶宽为100m,自然边坡为大部分为346、045,沟内三面环山。三、本区地下水类别主要为裂隙水和松散地层的孔隙性潜水,本区地下水对砼无腐蚀性,对钢筋无腐蚀性。四、该区的抗震设防烈度为7度,地震动峰值加速度值为0.10g,动反应谱特征周期值为0.250.40s。本场地属于I类建筑场地。工程抗震设防类别为丙类。五、拟建尾矿库初期按洪水频率为2%(50年一遇洪水重现期)设防,中、后期按洪水频率为0.5%(200年一遇洪水重现期)校核。六、库区地质条件简单,库岸稳定,无大的渗漏,不良地质作用影响小;坝址处地层主要为残积坡积碎石土和基岩,建议清基至弱风化基岩做为持力层。七、建议连接井、排水斜槽、排水明渠地基选用弱风化基岩。八、砌石坝施工前,应彻47、底清除坝基地表植被和表层覆盖物。九、筑坝材料在制取和施工时,应进行现场材料质量的复核,以防止不符合要求的石料用于工程。十、尾矿库应设置坝体位移、坝体浸润线的观测设施。建成后注意进行系统观测。第三章 尾矿库库址选择3.1 尾矿库库址选择3.1.1 库址选择的原则尾矿库库址的选择在很大程度上决定尾矿设施基建和经营费用的大小以及管理工程的繁简程度。依据尾矿库安全技术规程(AQ2006-2005)的第条之规定,在选择尾矿库时应综合考虑下列原则:1)不宜位于工矿企业、大型水源地、水产基地和大型居民区的上游;2)不应位于全国和省重点保护名胜古迹的上游;3)应避开地质构造复杂、不良地质现象严重区域;4)不宜48、位于有开采价值的矿床上面;5)汇水面积小,有足够的库容和初、中期库长。 库址的选择经过企业有关人员和设计人员的多处寻找和方案比较论证,最后确定在AAAAAAAAA的*建设尾矿库。经过对建设项目现场进行了踏察,结合1:1000库区地形图对拟建库址描述如下:项目区属中低山地貌,两岸山坡陡立, 植被茂密。拟建尾矿库的*库址,沟长约1.85km,沟的方向为近东南西北展布,地势西北高东南低,沟谷断面形状呈“U”字形。尾矿库实际利用沟长约0.5km,汇水面积为0.585km2,沟谷纵向平均坡降为23左右,沟底宽为1030m,沟顶宽100500m,沟深5080m。沟内三面环山,两侧山坡较陡,坡度5060。部49、分岩石出露完整,中等风化。库区未发现滑坡及坍塌等不良地质现象。库区沟内没有居民住户,无耕地,坝址下游出沟口为蒲陈沟的麻林河,河宽50m,河岸另一侧为乡村公路,下游附近没有规范规定的重要设施,适宜建设山谷型尾矿库。3.2 库址特点该尾矿库库区未发现坍塌、滑坡、泥石流等现象。库区植被茂密,两岸山体稳定。库区上游三面环山,植被发育,库区沟内没有居民住户,坝址下游出沟口为蒲陈沟的麻林河,河宽50m,河岸另一侧为乡村公路,下游附近没有规范规定的重要设施,。适合建设山谷型尾矿库。1)拟建尾矿库与选厂距离较近,尾矿输送需采用压力输送方式,输送距离短,运行费用较低;2)初期坝坝址处沟谷较窄,初期坝建设费用相对50、较低;3)汇水面积较小;4)沟口较窄,需建较高的初期坝,才能满足初期库容要求;5)沟底坡降较陡,调洪库容较小,排洪构筑物工程量较大;6)沟底坡降较陡,不容易形成规模库容;7)库区内沟谷较宽,尾矿堆积上升速率较慢,有利于坝体稳定。8)尾矿库有现状,现库内约有8000m尾矿库堆存,清基量较大。第四章 尾矿库库容、等别及设计标准的确定4.1 尾矿相关基础资料 尾矿相关指标该公司的选厂生产规模为400t/d,生产工艺为破碎筛分磨矿分级磁选选别产品处理,最终产品为铁精粉,废弃尾矿输送至尾矿库澄清、堆存。选矿方法为磁选,相关数据如下:选厂生产规模:400t/d;工作制度:280天/年,3班/天,8小时/班51、;磨矿细度:-200目占60%;尾矿产率:92%;尾矿真比重:2.73t/m3;尾矿干容重:1.5t/m3;尾矿排放矿浆浓度:30%;尾矿矿浆(液固比):2.33;尾矿矿浆稠度(固液比):0.43;排尾矿量:368t/d,10.304104t/a(6.87104m3/a);日排尾矿浆体积:1102.77m3/d(45.95m3/h);选厂排尾矿出口标高:880.0m;需尾矿库服务年限:6年。 尾矿的物理力学性质该选厂磨矿细度为-200目占60%,尾矿颗粒平均粒径为0.065mm。确定该尾矿库尾砂堆积坝采用上游式冲积法筑坝,参照同类尾矿库采用冲积筑坝法后,坝体尾矿粒度0.074mm级别含量均大于52、全重的50%,则该尾矿库坝体尾矿砂为尾粉砂,根据选矿厂尾矿设施设计规范附录四,坝体尾矿的物理力学性质参数如下:尾矿真比重:2.73t/m3;尾矿堆积干容重:1.5t/m3;孔隙比为e=0.9;内摩擦角为=30;凝聚力C=9.8KPa;压缩系数a=1.610-4;渗透系数k=3.7510-4cm/s。 尾砂冲积坡度计算尾矿沉积滩的平均坡度与矿浆流量、尾矿排放矿浆浓度、尾矿颗粒平均粒径等因素有关。该选矿厂尾矿矿浆流量Qk=0.0128m3/s(10L),尾矿排放矿浆浓度P=30%,尾矿颗粒平均粒径为0.065mm。i=0.1C1/3(d50VB/Q)1/6式中:i尾砂平均冲积坡度; d50尾砂中值53、粒径,0.000065m;C矿将稠度(固液比),0.43;V尾矿不冲流速,一般取0.2m/s;B冲击宽度,5m;Q矿浆流量, 0.0128m3/s;经计算,i=0.0212.1%,取i=2%。设计取尾矿沉积滩的平均坡度i=2%。 尾矿澄清距离计算在尾矿放矿水力冲积过程中,尾矿颗粒需在水中停留一定时间沉淀而澄清尾矿水。尾矿于坝前均匀排放时所需的澄清距离按如下公式计算:L=hQ/(hnau)式中 L所需的澄清距离,m;h颗粒在静水中下沉深度(澄清水层的深度),取0.5m;u颗粒在静水中的沉降速度,(取1.010-3)m/s;Q矿浆流量,0.01m3/s;h矿浆流动平均深度,取0.03m;n放矿口同54、时工作个数,1;a单个放矿口放矿宽度,10m。经计算结果为L=26.7m,取L=30m。4.2 尾矿库库容 所需库容尾矿库所需库容是根据选矿厂生产规模及使用年限计算的。其所需全库容计算公式如下:VWN /(r)10.3046/(1.50.75)54.96104m3式中: V所需的尾矿库全库容,m3;W选矿厂年排出的尾矿量,10.304104t/a;N设计尾矿库服务年限,6年;r尾矿平均堆积干容重,1.5t/m3;尾矿库的终期库容利用系数,0.75。计算结果:选厂生产6年,排出的尾矿量为54.96104m3,利用系数按0.75计,所需全库容为73.28104m3。全库容计算依据业主提供的1:1055、00尾矿库区地形图进行计算,计算结果如下表:表41 全库容计算结果等高线标高(m)等高线面积(m2)相邻两等高线面积平均值(m2)相邻两等高线间的高差(m)相邻两等高线间的容积(m3)累计库容积(m3)8850527.80552639.02508901055.612639.0251552.10557760.5258952048.67760.5252292.65511463.259002536.719223.7752625.975513129.889052715.2532353.653632.14518160.689104549.0250514.335015.56525077.89155482.56、175592.135942.515529712.589206402.93105304.716924.74534623.79257446.55139928.418463.87542319.359309481.19182247.7610491.55552457.7393511501.9234705.4912545.65562728.2594013589.4297433.7413630.46568152.394513671.52365586.0413856.11569280.5595014040.7434866.5914712.49573562.4595515384.28508429.041551157、.63577558.1596015638.98585987.1915798.857899496515977.7664981.1915982.85579914.2597016007.1744895.4416167.125580835.62597516327.15825731.1依据地形确定尾矿堆积标高972.00m,由上表绘制的库容曲线可知,全库容为77.7104m3,已大于服务年限所需库容73.28104m3。考虑到企业今后发展的需要以及为了充分利用库容,故确定尾矿最大堆积标高为972.00m,全库容为77.7104m3,利用系数按0.75计,有效库容58.275104m3,可服务年限6年。458、.3 尾矿坝高度的确定初期坝坝高度的确定由于企业在编制可研之前已进行了尾矿库的修筑,已建成尾矿坝坝高22m,其中初期坝高15m,堆积坝高7m,堆积坝是挖掘库内尾矿进行筑坝,如将堆积坝推平填入库内,正好填满库内因挖掘尾砂形成的深坑,则此时尾矿库的实际堆积高度为900.00m标高,堆存量较大;考虑到尾矿库的不可搬迁及*的实际地形,并结合初期坝边坡稳定性校核,本可研确定在现状尾矿坝位置重新修筑初期坝,初期坝坝高15m。4.3.2堆积坝高度的确定最终堆积坝坝顶高度依据地形特点,在同时满足最小干滩长度和最小安全超高、调洪水深和调洪库容、澄清水深和澄清距离等条件来确定。通过尾矿库平面布置地形图和尾矿库面积59、容积曲线图,确定最终堆积坝坝顶标高为972.00m时,全库容为77.7104m3,已大于服务年限所需库容73.28104m3。故确定尾矿最大堆积标高为972.00m,全库容为77.7104m3,利用系数按0.75计,有效库容58.275104m3,可服务年限6年。尾矿堆积坝高度按等库标准验算如下:1)澄清距离:在尾矿库正常生产中控制水位时,澄清水深最大0.8m,则尾砂面上的水平距离为0.8/0.01=40.0m,对应标高972.00m处沟底坡度按23%计算,沟底上的水平面水平距离为1.0/0.23=4.35m,共计澄清距离为45m30m,满足所需澄清距离的要求。2)调洪水深:确定最终堆积坝顶60、标高为972.00m, 库长达260m,澄清水深为0.8m,其尾矿水控制水位标高为967.6m,其高差4.4m;在保证最小安全超高0.5m、最高洪水位时的最小干滩长度50m的前提下,安全超高1.0m0.5m,则留有3.4m可作为调洪水深,根据调洪计算所需调洪水深为3.4m1.2m,满足调洪水深要求。3)最小干滩长度:确定最终堆积坝顶标高为972.00m, 库长达260m,澄清水深为0.8m,其尾矿水控制水位标高为967.6m,其高差4.4m;在满足最小安全超高0.5m,调洪水深1.2m等要求后,最高洪水位时的干滩长度160m(此安全超高3.2m)50m,符合规范规定的最小干滩长度之要求。最终堆61、积坝坝顶标高确定为972.00m时,满足以上条件,故确定最终堆积坝坝顶标高为972.00m,堆积坝坝高为72m,总坝高为87m,全库容为77.7104m3。4.4 尾矿库等别根据选矿厂尾矿设施设计规范和尾矿库安全技术规程规定的尾矿库等别划分标准确定该尾矿库等别,尾矿库等别划分标准见表4-2。表4-2 尾矿库等别划分标准表 等 别全库容V(万m3)坝高H(m)一二等库具备提高等别条件者二三四五V100001000V10000100V1000V100H10060H10030H60H30注:全库容与坝高两者等差为一等时以高者为准,当等差大于一等时按高者降低一等。尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或62、铁路干线遭受严重灾害者,其设计等别提高一等。将上述确定的尾矿库全库容、坝高等参数与划分标准进行对照,尾矿库等别的确定与总坝高和全库容以及尾矿库使用年限长短有关,还与尾矿库一旦失事影响下游居民和设施程度有关。确定总坝高87m(为三等库),全库容为77.7104m3(为五等库),库区下游附近没有规范规定的重要设施,有较大的减灾空间,尾矿库一旦失事不会造成重大人员伤亡和财产损失。所以依据上述标准及规定,“全库容与坝高两者等差为一等时以高者为准,当等差大于一等时按高者降低一等”,故界定该尾矿库为等库。4.5 尾矿库设计标准的确定根据选矿厂尾矿设施设计规范和尾矿库安全技术规程规定的标准来确定尾矿库设计标63、准。尾矿库按等别划分的有关标准见表4-3。表4-3 尾矿库相关标准尾矿库等别一二三四五最小安全超高m1.51.00.70.50.4最小干滩长度m150100705040主要构筑物等级12345防洪标准初期设计1002005010030502030中后期10002000500100020050010020050100坝坡稳定系数正常运行1.31.251.21.151.15洪水运行1.21.151.11.051.05特殊运行1.11.051.051.01.0有关规定注:尾矿库的防洪标准应根据各使用期库的等别,综合考虑库容、坝高、使用年限及对下游可能造成的危害等因素,分别按表中规定的值确定。当确定库64、等别的库容或坝高偏于该等下限,尾矿库使用年限较短或失事后对下游不会造成严重危害者宜取下限;反之应取上限。本次可研确定该尾矿库等别为等尾矿库,主要构筑物等级为4级。尾矿库防洪标准初期按洪水频率2%(50年一遇洪水重现期)设防,中后期按洪水频率10.5%(100200年一遇洪水重现期)校核。尾矿库最小干滩长度50m且安全超高不小于0.5m。等尾矿坝坡抗滑稳定最小安全系数在正常运行条件下(正常库水位)K1.15,洪水运行(最高洪水位)K1.05。该区的抗震设防烈度为7度。第五章 尾矿输送系统5.1 尾矿输送方案根据矿方提供的资料及建议,结合实际地形条件,经过方案比较,尾矿输送系统确定为压力输送。尾矿65、自选厂由砂泵扬送至尾矿库。该公司选厂与尾矿坝直线距离约300m,选厂出口标高为880.00m,初期坝顶标高为900.00m,后期最终堆积坝顶标高为972.00m;尾矿比重为2.73,重量浓度30%,矿浆流量为45.95m3/h(0.013m3/s)。5.2 临界管径的确定Dl=0.0626Qk/(rg-1)u1/3Pv1/60.43Qk=kw(1/rgm) (单位:m3/h)Dl临界管径,m;Qk矿浆流量,m3/s,0.013m3/s;K矿浆流量的波动系数,1.1;W干尾矿量,4.6t/h;m矿浆水固比,2.33;rg尾矿比重,2.73;u尾矿d50颗粒的自由沉降速度,0.003m/s;P矿浆66、重量浓度,30%;rk矿浆比重,1.5;Pv矿浆体积浓度,Pv=0.3;经查表计算得临界管径为Dl=0.092m。5.3 尾矿输送系统砂泵选择.1输送矿浆所需的总扬程矿浆泵的总扬程应大于输送矿浆所需的总扬程。排尾矿浆流量为45.95m3/h,输送矿浆所需的总扬程按下式计算:Pk=9.8Hk/s+Lik+Pj+Pn+Pz =1176+183.4式中:Pk输送矿浆所需的总扬程(kPa);H提升矿浆的几何高度(m);80;k矿浆的密度(kg/m3);1.51000;s水的密度(kg/m3);1000;L管道长度(m);700(最长时);ik管道沿程摩阻损失(kPa/m);ik=gAQk2=0.26267、;A比阻系数,(查表)267.4;Pj管道局部摩阻损失(kPa);20.96;Pn泵站内管道零件的摩阻损失(kPa),30kPa;Pz所需的剩余压力(kPa),每个排出口可取25kPa;经计算,输送矿浆所需的总扬程为Pk=1435.36kPa。.2矿浆泵的总扬程及砂泵的选择选用80/50ZB-ZG渣浆泵,每台泵清水扬程为970.2kPa(99m)。离心式矿浆泵的总扬程按下式计算:Pb=Psk/skpkm Pb矿浆泵输送矿浆时的总扬程,kPa;Ps矿浆泵的清水扬程,kPa;970.2(99m)kp矿浆泵输送矿浆时的扬程降低率,kp=1-0.25p=0.925;km矿浆泵磨蚀后的扬程折减率;取0.68、9。P矿浆的重量浓度;30%。经计算,单台矿浆泵输送矿浆时的扬程为807.69kPa。则Pb=2807.69=1615.38kPaPk=1435.36kPa,故砂泵选择合理。在尾矿排出口处设砂泵站(可利用选厂原砂泵站),选用2台80/50ZB-ZG渣浆泵(一台生产,一台备用)。初期选用2台渣浆泵均为80/50ZB-ZG型渣浆泵,其主要性能为:流量42.9m3/h,清水扬程为99m,转速2600rpm,配套电机功率为37kw。中后期增加2台80/50ZB-ZG型渣浆泵,其主要性能与初期选用的渣浆泵相同,分别与初期选用的2台渣浆泵串联(2台生产,2台备用)。砂泵站砂泵站1座,在选厂尾矿排出口处利用69、原砂泵站,尾矿出口处地面标高为880.00m。砂泵池在尾矿排出口处利用原砂泵站的砂泵池。管道及布置管道敷设根据实际地形,不要形成“V”形管段,以防管道堵塞。管道在麻林河段应采用钢结构支架跨过,确保架设高度应高于地表2m,其余管段应埋入地表。根据地形,尾矿输送采用压力输送。选厂尾矿出口与初期坝顶直线距离300m,敷设管道长度初期342m,终期575m。压力输送管采用公称外径DN12511.4(PN1.6MPa)高密度聚乙烯管,敷设管道从选厂经乡间公路、麻林河至初期坝顶。中后期敷设管道应沿尾矿库南侧山梁布置,坡度不小于4%。至后期堆积坝坝顶,最终布置标高972.00m。坝顶主管沿坝轴向从坝肩一侧延70、长至另一侧不到10m处。尾矿坝顶至放矿口,采用75mm的PVC管作为放矿支管,与主管垂直连接,间距10m,可以在坝前不同位置交替分散放矿。尾矿压力输送管道选用两条,一条生产,一条备用。管道固定与支承:管道大部分埋于山坡安全处,架空部分固定在钢结构支架上,沿山坡部分,固定于浆砌砖支墩上。距离为每510m设置一个。砂泵站通讯照明设施泵站应设置固定联系电话,岗位工作人员应有通讯器材,砂泵池配置液面指示器,在砂泵站内外及矿浆池上设置照明设施。第六章 拟建尾矿库方案6.1 初期坝方案 尾矿库形式根据已选定的尾矿库库址,适合于建设山谷型尾矿库,采用一面筑坝,三面环山,具有坝身较短、初期坝工程量小,生产期间71、尾矿堆坝容易等优点。因此确定采用山谷型尾矿库。根据库区实际情况,确定初期坝采用透水浆砌石坝;尾砂堆积坝为上游冲积法筑坝,库内防洪排水系统采用消力池排水明渠1#排水斜槽连接井2#排水斜槽排洪方案。 初期坝坝址位置根据已确定的初期坝坝高15m,在地形图上初期坝址处确定坝顶标高为900.00m,坝顶轴线处两端点坐标分别为:X1=3940.21,Y1=704.58;X2=3953.82,Y2=666.96。初期坝顶长40m,详见尾矿库平面布置图。 坝体结构构造.1初期坝结构形式的确定该公司选厂在试车的同时自行修建了尾矿库,初期坝采用砂石堆筑,初期坝下游坡面设置了浆砌石护坡,初期坝坝高10m,坝长25m72、,外坡比1:1.8;试车生产的尾矿砂经长时间堆存晾干后,用机械将尾矿砂堆存于初期坝前,形成了尾矿堆积坝,堆积坝坝高5m,坝长34m, 外坡比1:1.8,内坡比1:1.3,在900.0标高位置设置有马道,马道上部尾砂堆积坝为库内挖掘的尾矿堆积形成,因此库内因回采尾砂筑坝,形成了一个较大的深坑,目前尾矿已堆积至900.0标高位置,库内堆积尾砂约为0.8万m。库底设置了直径400mm的涵管延伸到初期坝前,用于排水排洪,目前选厂处于停产状态。考虑到该公司在修建初期坝时地基开挖深度不够和砂石堆筑没有进行分层碾压等影响坝体稳定性的因素,在原有砂石堆筑位置新建浆砌石坝坝体,以增加坝体的安全稳定性。根据地质报73、告及现场调查情况,本着就地取材的原则,采用透水浆砌石坝,就地选取符合筑坝要求的石料筑坝。透水浆砌石坝具有筑坝用料省,坝基础开挖量少,坝体稳定性好的特点。同时该坝型筑坝方式简单、工程量少、施工方便。.2初期坝的构造分述如下:(1)坝顶宽度依据选矿厂尾矿设施设计规范第条之规定,坝顶无行车要求,结合管理要求,确定初期坝坝顶宽度为3.0m。(2)坝坡坡比根据确定的初期坝坝高15m,以及排渗方案的特点,确定坝上游坡坡比1:0.1,下游坡坡比1:0.4。形成初期坝的基本结构参数为:坝高15m,坝顶标高为900.00m。坝顶轴线长40m,坝顶宽3.0m,坝底宽9m。详见初期坝横、纵剖面图。6.1.4 筑坝材74、料及筑坝质量要求一般坚硬的花岗岩、安山岩、正长岩、辉长岩、闪长岩、石英岩、硅质灰岩、密度大的灰岩等均可用于筑坝。要求石料中不得含有强风化岩等软弱岩石。要求石料的极限抗压强度一般不小于500kg/cm2;石料的块度原则上介于200350mm,堆石中小于20mm颗粒含量不大于5%;堆石孔隙率为n35%;软化系数不低于0.85;莫氏硬度不低于3。(1)初期坝采用的石料应符合下列规定:石料应新鲜、完整,质地坚硬,不得有剥落层和裂纹。毛石无一定规格形状,单块重量宜大于25kg,中部或局部厚度不宜小于20cm;块石外形应大致呈方形,上、下两面基本平行且大致平整,无尖角、薄边,块厚宜大于20cm;毛石、块石75、最大边长(长、宽、高)不宜大于100cm;粗料石应棱角分明,六面基本平整,同一面最大高差不宜大于石料长度的3%,石料长度宜大于50cm,宽度、高度不宜小于25cm。取抗压强度为M40的石料。(2)初期坝采用的骨料应符合下列规定:细骨料分天然砂和人工砂两类。人工砂不应包括软质岩、风化岩石的颗粒。天然砂和人工砂最大粒径均宜小于5mm。粗骨料(砾石、碎石)宜按粒径分级;当最大粒径为20mm时,分成520mm一级;当最大粒径为40mm时,分成520mm和2040mm两级。(3)胶凝材料砌石体的胶凝材料采用水泥砂浆。水泥的强度等级采用42.5。水泥砂浆采用的强度标号为10MPa。胶凝材料宜适量参入外加剂76、和掺和料,最优掺量应通过试验确定。(4)初期坝砌石体的设计密度初期坝砌石体的设计密度范围:毛石砌石体:21002350kg/m3,块石砌石体:22002400kg/m3,粗料砌石体:23002500kg/m3。 坝基处理由于尾矿库拟定初期坝坝址处,有企业自行修建的尾矿坝,首先应进行尾砂清除,应从目前尾矿坝位置向上游15m范围内的尾砂全部清除,被清除尾砂应用于回填库内深坑及滩面平整,平整后尾矿滩面应以2%的坡度坡向上游。拟定初期坝坝址清基时要彻底,要求清除地表腐殖土层、强风化岩层,清至层石灰岩和白云质灰岩层,采用新鲜坚硬的整体性良好的基岩作为持力层,清基深度应不小于2m,在中风化基岩上形成一个以77、5%坡度坡向上游的反坡,从而构成嵌岩结构。坝肩岸坡必须削成坡面,不得有立坡、倒坡及平台,为保证人工边坡的稳定性,有坍塌及滑坡危险的坡岸必须清除,以消除隐患。 初期坝防排渗 初期坝为透水浆砌石坝,在初期坝坝体布置排渗管,初期坝内坡设置斜卧排渗层,坝体略高出地面位置预埋第一排排渗管,排渗管以水平间距5m,垂直间距5m的梅花状布置。在坝外坡排渗管超出坝体10mm, 在坝内坡排渗管口与坝体持平,渗水排入坝前横向排水沟。在初期坝内坡设置斜卧排渗层(反滤层),在初期坝内坡面自下层至上层为层用d=0.250mm砂砾石平整坡面,砂砾石沿初期坝内坡倾倒,以自然安息角为堆放坡度,再进行平整;层铺设透水土工布一层,78、规格500g/;详见尾矿库纵剖面图。 坝肩截水沟及坝坡脚排水沟 (1)在初期坝和两岸山坡结合处的山坡上顺自然地形地势设置坝肩截水沟,截水沟为浆砌石结构,梯形断面,规格为上宽底宽深0.5m0.3m0.5m。与坝前横向排水沟相连。 (2)根据排渗方案,在初期坝坝前设置横向排水沟,浆砌石结构,矩形断面, 断面尺寸BH=0.3m0.3m。坝前横向排水沟右侧高,左侧底,形成倾向于左侧的不小于1%的坡度流向回水池。6.2 尾矿堆积坝尾矿堆积坝的稳定边坡系数尾砂堆积坝的稳定边坡系数的确定应考虑尾矿库长期运行、洪水位运行时,考虑可能产生的渗流压力情况下来确定;稳定边坡角应满足堆积坝体处于饱和或半饱和状态下的稳79、定边坡要求。该初期坝为滤水坝可视为透水地基,根据尾矿设施设计参考资料确定尾砂堆积坝的稳定边坡系数m(边坡比:1:m),应满足下式要求:由tan=1/mftan/Kb得mKb/ftanm稳定边坡系数;稳定边坡角;K安全系数,等库(特殊运行)为1.00;f尾矿浮容重,0.91;(尾矿真比重2.73);b尾矿饱和容重,1.7;尾矿砂内摩擦角,度,取28;经计算得 m3.51,即考虑堆积坝处于饱和状态下受到的渗透压力时,确定尾砂堆积坝的稳定边坡系数取m4.0。 筑坝方法与子坝结构.1尾矿排放与筑坝尾矿排放:尾矿输送主管沿尾砂坝轴线敷设,矿浆支管垂直于主管铺设,横向间距为10m,支管向库内沿坝坡铺设。尾80、矿堆积坝筑坝时要将岸坡的树木、草皮、树根等植物根系全部清除,若遇泉眼、洞穴等应妥善处理。清除杂物不得就地堆积,应运到库外适当地点。岸坡清理应作隐蔽工程记录,须经主管技术人员检查合格后方可充填筑坝。确定后期尾矿堆积坝筑坝方法采用上游式冲积法筑坝。直接进行中后期尾矿坝的堆筑,首先用人工或机械方式,利用坝前较粗的尾砂堆筑子坝。堆筑每级尾砂子坝完成后平整坝前尾砂面,再开始坝前均匀分散放矿。.2堆积坝子坝结构形式堆筑尾砂堆积坝每级子坝顶宽2m,高2m,上游坡比1:2,下游坡比1:3,堆筑好后,再开始放矿,放满后再堆筑下一级子坝,不留马道。每堆筑3级子坝(垂高6m)留一条宽4m的马道,并预埋排渗管,修筑马81、道横向排水沟。分别在标高900.00m(初期坝顶)、906.00m、912.00m、918.00m、924.00m、930.00m、936.00m、942.00m、948.00m、954.00m、960.00m、966.00m、972.00m处各留一条宽4m的马道,并预埋排渗管,修筑马道排水沟。各马道(坝轴线)与沟谷方向不垂直时可作适当调整,调整后马道一边窄,另一边宽。确保各马道(坝轴线最短)与沟谷方向垂直。堆至972.00m标高时为最终一级子坝,坝顶面应向库内方向坡降2%。最终堆积坝高72m,总坝高87m。堆积坝下游坡面平均坡比为1:4。详见尾矿库纵剖面图。坝肩截水沟与坝面排水沟.1坝肩截水82、沟随着堆积坝的延伸,在两坝肩和两岸山坡结合处的山坡上顺自然地形地势设置坝肩截水沟,从终期坝顶向下与初期坝的坝肩截水沟相接,其作用是排出渗水和截排山坡雨水,防止雨水直接冲刷坝坡面。截水沟为浆砌石结构,梯形断面,规格为上宽底宽深0.5m0.3m0.5m,其沟底标高要求低于横向马道排水沟沟底300mm。.2坝面横向排水沟从初期坝顶以上开始,在尾砂堆积坝的每一条马道内侧设置马道排水沟,为浆砌石结构,其矩形断面尺寸为宽深0.3m0.3m,沿马道从中间以1%坡度坡向两端坝肩截水沟,其出水排至坝肩截水沟。 尾砂堆积坝排渗与护坡.1堆积坝排渗从初期坝顶开始,确定每堆3级子坝(垂高6m)留一条马道,预埋一排水平83、排渗管,排渗管为100的高强度PVC管。其布置方法是:排渗管纵向布置,其横向水平间距为15m,单根长40m,铺设坡度以2%左右从库内坡向坝面排水沟。排渗管的出口端向内10m长不钻孔,其余部分的PVC管上部(上半圆)钻孔(孔径10mm,间距50mm,交错排列成梅花状),钻孔管段外表面包裹400g/m2土工布一层,并将伸入坝体内管口堵死。尾矿砂内渗流水渗入排渗管并导入相应马道排水沟,马道排水沟与坝肩截水沟相连,构成坝面排水系统。.2护坡为防止雨水冲刷坝坡面和风起扬沙,尾砂堆积坝下游坡面采取覆土、植草或灌木护坡,覆土厚度不低于300mm,种植易生根、蔓延的耐旱的草或灌木。6.3 防洪排水方案洪水计算84、.1 水文计算参数依据建设单位提供的1:10000库区地形图,初期坝坝址以上主河槽长达1.85km,汇水面积为0.585km2,主河槽纵向平均坡降为23。依据AAA省中小流域设计暴雨洪水图集和AAA省暴雨参数图集查得当地暴雨统计参数为n1=0.6,n2=0.75,Cv=0.4,Cs=3.5Cv;24小时年最大降雨量均值为65mm。.2 洪水计算依据选矿厂尾矿设施设计规范和尾矿库安全技术规程的规定,对于等尾矿库,防洪标准初期按洪水频率为2%(50年一遇洪水重现期)设防,中后期按洪水频率为10.5%(100200年一遇洪水重现期)校核。尾矿库的最大洪峰流量采用简化推理公式计算:Qp=A(SpF)B85、/(L/mJ1/3)c-DFH24P=KPSp=H24p/241-n2hR24=a24H24p=X(Sp/hRn2)Y =0.278L/(mJ1/3Q1/4)1式中:Qp设计频率为P的洪峰流量,m3/s;Sp频率为P的暴雨雨力,mm/h;F坝址以上库区汇水面积,km2; m汇流参数;L由坝址到分水岭的主河槽长度,km;J沟底平均坡降;年最大24小时降暴雨量均值,mm;KP模比系数;产流历时内平均入渗率,mm/h;流域汇流历时,h;n1、n2暴雨递减指数;X 、Y 、A、B、C、D最大洪水流量计算系数。24小时洪水总量采用如下公式计算:Wtp=1000a24H24PF式中:Wtp频率为P时的洪水86、总量m3;H24P频率为P时的24小时降雨量mm;a24历时24小时的降雨迳流系数。洪水计算的有关参数选取及计算结果见表6-1、表6-2。表6-1 洪水计算参数表标高(m)F(km2)L(km)Jma24(mm)CvCs9000.5851.850.230.80.6650.43.5Cv9300.581.720.230.80.6650.43.5Cv9450.5751.650.230.80.6650.43.5Cv9600.571.570.230.80.6650.43.5Cv查手册得A=0.547,B=1.176,C=0.707,D=0.327,X=0.105,Y=4。表6-2 洪水计算结果表名称尾矿87、库库区设计频率P=2%P=0.5%P=0.5%P=0.5%标高(m)900930945960设计雨力SP(mm/h)56.4568.6268.6268.6224小时降雨量H24P124.93151.87151.87151.87入渗率(mm/h)2.543.093.093.09汇流历时(h)0.5570.4830.4610.44洪峰流量Qp(m3/s)12.6416.6216.9617.32洪水总量W24p(m3)43851.652851.3352395.751940.1计算结果,库区最大洪峰流量为17.32m3/s。 调洪演算调洪演算是对于洪水过程线概化为三角形,把排水过程线近似看作直线的简单88、情况,根据尾矿库的不同坝高时,在满足最小安全超高,最小干滩长度的情况下,对应的调洪库容不同,得出相应的所需泄洪流量,取其最大值。计算公式如下:qQp(1-Vt/W24p)式中:q所需排水构筑物的泄流量,m3/s;Qp设计频率为P的洪峰流量,m3/s;Vt某坝高时的调洪库容,m3;W24p历时24小时的洪水总量,m3。沉积滩面尾砂平均冲积坡度为2.0%,则各时期库区所需排水构筑物最大泄洪流量见下表:表6-3 调洪演算结果表标高(m)死水位(m)洪峰流量(m3/s)洪水总量W24p(m3)调洪库容 (m3)最大下泄流量(m3/s)900888.512.6443851.6100012.359309289、5.216.6252851.3300015.68945940.316.9652395.7500015.34960955.517.3251940.11000013.99经过调洪后,库区所需排水系统最大泄洪流量为15.68m3/s。6.3.2 防洪排水方案企业首先应对库区原有的排水系统进行拆除。根据设计规范要求,防洪排水设施断面在满足相应的洪水排放量的同时,还应满足防洪排水设施施工及日常维修的要求。防洪排水系统采用2#排水斜槽连接井1#排水斜槽排水明渠消力池方案。企业在施工前应将库内设置的直径400mm排水涵管封堵或移除。.1排水明渠排水明渠沿初期坝左侧坝肩布置,明渠长26.0m,平均坡降为57.90、7%,明渠净断面尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为矩形,与1排水斜槽连接。要求明渠施工爆破采用光面爆破,明渠壁表面要经过细致处理,去掉凹凸不平,要求明渠壁表面粗糙度不大于0.04。.2排水斜槽1排水斜槽在库区主沟底布置,通过1连接井(内径为3.0m,钢筋砼结构)与2排水斜槽连接。1排水斜槽长275.0m,斜槽底部平均坡降为10.4%,其净断面尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为平底直墙圆拱形,直墙高1.1m,圆拱半径0.9m,为钢筋砼结构。1#排水斜槽前100m提前放置盖板,并用混凝土将进水孔封死。2排水斜槽在库区主沟底向上游布置。2排水斜槽长220m,斜槽底部平均坡降为14.8%,其净断面91、尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为平底直墙圆拱形,直墙高1.1m,圆拱半径0.9m,为钢筋砼结构。斜槽盖板采用钢筋砼预制拱形盖板,随尾矿坝的升高,加盖板控制水位,盖板用1:2水泥砂浆与槽壁砌牢,盖板上部用渗水土工布覆盖,土工布规格为400g/m2,以防止泄漏尾砂。连接井连接井内径为3.0m,连接井高5m,钢筋砼结构。.4排水设施布置及基础处理1)排水设施线路应避开不良地质地段,布置尽量顺直,确须转弯处要求转慢弯;排水设施进出口处应泄流通畅。2)排水设施的基础之下应设基础垫层并应坐在坚硬的中风化基岩上。挖地槽清基要彻底,不得欠挖并减少超挖,确需超挖部分应用强度等级不低于C20级砼或浆砌Mu4092、毛石进行回填处理。消能设施消能设施采用消力池建在排水明渠出口处,池长5m,宽3m,深2m,池底及池壁均采用毛石浆砌结构。防洪排水设施泄洪能力校核.1 明渠泄洪能力排水明渠平均坡降为57.7%,其净断面尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为矩形。明渠的最大泄洪流量应不小于库区所需排水构筑物的最大泄洪流量15.68m3/s。排水明渠按自由流态计算泄洪能力如下:Q=AC(Ri)1/2C=Ry/ny=1.5n1/2R=r A=r2式中:Q排洪构筑物泄洪流量(m3/s);A过水断面面积(m2),3.2;C谢才系数;22.35R水力半径(m);0.474i排洪构筑物的平均坡降;0.577n管或洞内壁粗糙系数93、;0.04、y计算系数及水力指数。2.842,0.599,0.3经计算:明渠的泄洪流量为Q=32.9m3/s15.68m3/s,明渠的泄洪能力能够满足相应洪水频率的泄洪要求。6.3.4.2 排水斜槽泄洪能力(1)1排水斜槽平均坡降为10%,其净断面尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为平底直墙圆拱形,直墙高1.1m,圆拱半径0.9m,为钢筋砼结构。其泄洪能力应不小于库区所需排水构筑物最大泄洪流量15.68m3/s。排水斜槽按自由流态计算泄洪能力如下:Q=AC(Ri)1/2式中:Q排洪构筑物泄洪流量(m3/s);A过水断面面积(m2),3.1(水深1.8m);C谢才系数;31.35R水力半径(m)94、;0.46i排洪构筑物的平均坡降;0.1n管或洞内壁粗糙系数;0.04经计算:1排水斜槽的泄洪流量为Q=20.61m3/s15.68m3/s。其泄洪能力能够满足相应洪水频率的泄洪要求。(2)2排水斜槽其净断面尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为平底直墙圆拱形,直墙高1.1m,圆拱半径0.9m,为钢筋砼结构。2排水斜槽的泄洪能力应不小于所需排水构筑物最大泄洪流量15.68m3/s。2斜槽进水口泄流量按以下计算公式计算:a.当水位为自由泄流时:水位未超过盖板上沿最高点时:水位超过盖板上沿最高点时:b.当水流为半压力流时:c.当水流为压力流时:Hs自由泄流水头,m,自斜槽侧壁通过水部分的最低点算起;95、Ht自由泄流水头,m,自盖板上缘最高点算起;Hb半压力流泄流水头,m,为库水位与斜槽进口断面中心的标高差;Hy压力流泄流水头,m,为库水位与排水管下游出口断面中心的标高差,当下游淹没时,为库水位与下游水位的标高差;b梯形堰的底宽;h平盖板的厚度或拱形盖板的外缘拱高,m;b1斜槽的净空宽度,m;斜槽的倾角,度;i斜槽的坡度;m1堰流量系数;m2孔口流量系数,平盖板m2=0.52,拱形盖板m2=0.55;P堰高,m;n淹没系数;hn斜槽进水断面处槽内水面高出溢流堰最低点的高度,m;H斜槽进水断面处两侧三角形断面堰的泄流水头,m;x斜槽断面面积,m2;g排水管断面面积,m2;c排水管出口断面面积,m96、2;1排水斜槽末端局部水头损失系数,槽与管为相同断面直接相连时,按转角考虑取1=4;当用井连接时,则按水流突然扩大考虑;2排水管入口局部水头损失系数,当槽与管为相同截面直接相连时,2=0;用井连接时,按水流突然缩小考虑;3排水管断面变化的局部水头损失系数;4排水管转角局部水头损失系数;Rx、Cx、l斜槽的水力半径、谢才系数、长度;Rg、Cg、L排水管的水利半径、谢才系数、长度; 自由泄流时,水位未超过盖板上沿最高点时,n取1,m1取0.495, Hs为0.5,代入数据得Q2=0.7m3/s;水位超过盖板上沿最高点时,m1取0.495,b取1.6,Ht取1,为3.43,g取9.8,代入数据得Q197、=6.43m3/s,Q=Q1+Q2=7.13m3/s。半压力流时,m2取0.52,x取3.2,Hb取3,g取9.8,代入数据得Q=12.76m3/s。压力流状态下,取0.435,c取3.6,g取9.8,Hy取59,代入数据得Q=59.17m3/s。调洪后排水构筑物需要下泄的流量为15.68m3/s,在压力流状态下排水构筑物的最大过水能力为59.17m3/s15.68m3/s,排水构筑物的过水能力满足尾矿库的防洪排水要求。6.4 观测设施根据选矿厂尾矿设施设计规范第条之规定,4级及4级以上的尾矿坝,应设置坝体位移和坝体浸润线的观测设施。坝体位移观测设施尾矿库坝体垂直位移采用水准测量的方法观测,坝98、体水平位移采用视准线法进行观测。.1观测标点在初期坝顶900.00m标高上布置3个观测标点均为钢筋砼观测桩;采用均等距离布置在一条直线上。在尾砂堆积坝(每隔两个马道)分别在标高912.00m、924.00m、936.00m、948.00m、960.00m、972.00m处的马道上各布置3个观测标点均为钢筋砼桩,埋设提前预制的钢筋砼桩。采用均等距离布置在一条直线上。观测标点共需21个钢筋砼桩,每根长1.5m。.2观测基点观测基点包括起测基点和工作基点,布置在3个观测标点连线的延长线上的两岸山坡较稳固的地点,高程与观测标点相当。即在岩石出露较为平整的地段,凿小“十”字作为观测基点或埋设钢筋砼桩。观99、测基点共需14个钢筋砼桩,每根长1.5m。浸润线观测设施由于尾矿库在长期运行过程中,存在各种复杂的因素,库水位的高低变化、排渗设施性能的降低、放矿方法等都能够影响坝体内浸润线的抬高或降低而影响坝体的稳定性,所以及时观测浸润线位置的变化是一项重要工作,是掌握坝体运行是否正常,是否稳定的重要手段。浸润线观测管布置在尾矿堆积坝的一个纵断面,采用8m长DN100mm的PVC硬塑管,管下头堵死,留有0.5m长不钻孔,接着钻孔段2.5m长(孔径10mm,孔距50mm,交错布置成梅花状)外包土工布,土工布规格为400g/m2,上部5m长不钻孔。随着尾砂坝的升高逐个安装预埋,分别在标高906.00m、918.100、00m、930.00m、942.00m、954.00m、966.00m处的马道上预埋12根浸润线观测管,并按时观测,做好记录,以指导筑坝和管理维护。观测水位仪器采用测深钟或自制铅锤测试。库水位观测标尺在库内进水构筑物上的适当位置设置水位标尺刻度,标尺刻度要求清晰醒目,在库岸边能看清楚。按相关规定要求进行水位观测并详细记录,尤其是汛期要严格控制库内洪水的水位,确保尾矿坝的最小安全超高,同时满足最小干滩长度。发现异常情况及时采取有效措施处理,消除隐患。水位超警戒线要及时报警。6.5 回水系统 回水量该选厂日排尾矿量为368.00t,尾矿浆水固比为2.33:1,日排尾矿废水857.44t。考虑到废水101、在尾矿库少量的自然蒸发和尾矿砂之间的空隙存水,排出库外的废水约占废水量的80%,则回水量为686m3/d=28.6m3/h。确定尾矿库澄清水全部返回选厂再利用,不外排。达到零排放,节约用水,充分利用水资源。 回水方式尾矿库澄清水通过防洪排水系统排至初期坝下游,再有排渗设施渗出水通过马道排水沟坝肩截水沟排至初期坝下游,还有初期坝渗出水等,所以在初期坝下游设置180m3回水池回收尾矿水,可满足选矿厂6小时回水供水量。回水池布置在初期坝下游的明渠出口附近,浆砌石结构。流入坝下游回水池的澄清水,由水泵扬送到选厂高位水池再用。回水池标高880.00m。水泵选用IS65-40-250型两台(一备一用),泵102、的技术性能为流量25m3/h,扬程30m,电机功率11kw,转数为2900r/min。回水管选用DN80的PVC高强度硬塑管,敷设管道长400m。6.6 值班房及通讯、照明设施劳动定员及库区值班房尾矿库岗位定员为10人,尾矿库管理及技术人员1人,尾矿库岗位工作人员3人,砂泵工3人,回水泵工3人。尾矿库区设立专门值班房,以便管理人员和尾矿工值班、通讯、放置工具及其物资储备。内设办公值班室1间,备品备件材料库房2间,建筑面积36m2。值班房采用砖混结构,即砖墙承重,现浇钢筋混凝土屋面板,卷材防水;门窗采用塑钢制作,水泥砂浆地面,清水砖墙,立面不作抹灰装修。基础采用换土进行处理或建在岩石基础上。通讯103、设施配置为了便于生产管理,在尾矿库区设立的专门值班室及泵房安装有线电话各一部,按要求应给尾矿库操作、管理人员配备移动电话,并确保畅通,以便及时与选厂联系。坝上照明和上坝道路1)设置专线用于坝上照明,并保证足够的照明度。坝上配用两盏投光灯和马路灯相结合,投光灯照射范围不少于50m。投光灯位置设在初期坝坝肩附近两岸山坡的一侧适当位置,一盏照射坝上及库内,另一盏照射坝外坡及下游。2)该尾矿库旁边应修建一条简易道路,以满足人员、运送物资车辆等上坝需要。6.7 供配电方案供电范围根据该尾矿库特点和总平面布置,供电范围有:1)上坝道路及坝上照明;2)回水泵站供配电和照明。供电及电力负荷利用选厂变电站向回水104、泵站及照明设施供电,回水泵站内用电设备电压为380V/220V。回水泵站设备安装功率为22KW,工作功率最大为11KW;照明安装功率1KW;负荷P2=12KW。初期合计总负荷P=23KW;中后期合计总负荷P=23KW。电气照明上坝道路照明采用架空线路架设同一回路供电。路灯各光源间隔接入三相电源。在初期坝肩附近两岸山坡的一侧适当位置配用投光灯和马路灯相结合,投光灯照射范围不少于50m。6.7.4防雷及接地1)低压配电系统采用TN-S接地系统。2)在电力线路终端和T接地处安装避雷器,接地电阻4。3)每根线路电杆做重复接地,接地电阻10。4)所有电气设备外壳均做保护接地。第七章 环境保护7.1 环境105、保护可研依据依据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水土保持法以及国环字(87)第002号建设项目环境保护设计规定等法律和规定。环境保护标准:1)地表水环境质量标准(GHZB1-1999);2)污水综合排放标准(GB8978-1996);3)地下水质量标准(GB/T14848-93);4)工业企业设计卫生标准(TJ36-79);5)相关安全环保的技术标准。7.2 环境保护措施 环境保护的基本措施1)认真执行中华人民共和国环境保护法和其他相关法律法规,确保尾矿库内尾砂及尾矿水不对周围环境及下游造成污染。2)确定尾矿库澄清水一般全部返回选厂使用,汛期水多时确定尾矿澄清水排放符合污水综合排放标准106、(GB8978-1996)的有关规定,对排放的尾矿水水质定期检测,做好记录,保证尾矿水达标排放;3)尾矿堆积坝外坡及时覆土、种草,种草密度不小于85,对库内干滩面,在干旱季节采用洒水措施,防治扬沙污染环境;4)服务期满之前应进行闭库设计,服务期满后按闭库设计要求使尾矿坝稳定,逐步恢复土地复垦,恢复良好的生态系统和自然景观。环境保护是我国的基本国策,尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程项目,环境污染治理是环境保护的核心。我国的环境保护法指出“开发矿藏,必须实行综合勘探,综合评价,综合利用,严禁乱挖乱采,妥善处理尾矿矿渣,防止破坏资源和恶化自然环境”,尾矿设施本身即为环保工程,通过回水利用、护坡处理107、干滩面交替放矿等,可有效地减少尾矿对环境的污染。 主要污染物及其治理措施1)选矿厂排放之尾矿浆为主要污染物之一,生产废水随尾矿浆流入尾矿库,经澄清、曝晒、渗滤,在库内自然降解,库内澄清水全部返回选厂再用。该尾矿库附近无国家、省级文物古迹和需要特别保护的文化遗迹。该选矿厂排出一定数量的尾矿,还含有暂时不能回收的有用矿物,如果随意排放就会造成资源流失,更主要的是会淹没农田,淤塞河道,造成环境污染,因此进行尾矿处理的设施就是一项环保设施,可有效地减少尾矿对环境的污染。尾矿在建设和堆积过程中,对库区植被、地貌、水土产生局部破坏,对周边的生态环境产生一定影响,只要在尾矿库运营中加强尾矿库的安全管理,做108、出绿化工作。对下游生态环境无负面影响。2)在尾矿库堆积坝外坡进行覆土植草或种植灌木,以防止风刮、水冲、污染环境。3)尾矿库闭库之后,可在尾矿库内干滩上覆土造田,植树或种庄稼,改造生态环境,造福于当地民众,使人为破坏的生态景观和生态环境恢复平衡。 环境保护监测管理企业应设安环职能部门,专职人员从事环保管理工作。尾矿库建设中要考虑足够的安全及环保投资。环境保护监测环保部门一季一次监测。企业化验室应装备环保监测仪器设备、配专职监测员,对尾矿污水实施监测。7.3 水土保持库区植被茂盛,尾矿库工程建设过程中,对植被造成局部破坏,因此,要加强植树造林工作,做好植被保护、防止水土流失。尾矿库用于堆存尾矿砂,109、其本身就是防止水土流失,是一项水土保持的工程。在尾矿库运行过程中应加强尾矿库的管理和放矿管理,避免尾矿流出库外,特别是汛期加强尾矿库的检测工作和安全管理,对坝体护坡、坝面覆土、种草维护,保持排洪设施畅通。尾矿库闭库后复垦还地,恢复植被或耕地造福于人类。第八章 安全专篇8.1 主要危险有害因素及防范对策措施危险因素是指能对人造成伤亡或对物造成突发性损害的因素。有害因素是指能影响人的身体健康,导致疾病,或对物造成慢性损害的因素。通常统称为危险、有害因素。所有的危险、有害因素要归结为存在能量、有害物质以及能量和有害物质失去控制两方面因素的综合作用,并由于人的不安全行为、物的不安全状态及管理缺陷导致能110、量的意外释放和有害物质的泄漏、散发。8.1.1主要危险有害因素尾矿库是大型构筑物,其本身就是一个危险源,其中贮存着大量的固体和水,是人造的具有高势能的“泥石流形成区”,所处空间位置和运动形态及其形成过程,是不断的输送固体和水、筑坝、排洪、排水等易产生危害的生产工艺过程。从勘察、设计、施工到使用以及自然灾害,都有可能给尾矿库安全运行带来严重影响。往往由于尾矿库设施缺陷、操作失误、运行管理技术水平低和重视程度不够以及自然灾害等引发尾矿库安全度下降,从而引起尾矿库的各种危险、有害因素的发生。据不完全统计,导致尾矿库溃坝事故的直接原因中,洪水约占50%,坝体稳定性不足约占20%,渗流破坏约占20%,其111、他约占10%。根据该尾矿库的特点,通过类比推断和对照分析,结合国内外的尾矿库事故案例,该尾矿库危险有害因素主要有坍塌、高处坠落、淹溺、触电等,其中以坍塌形成溃坝危害最为严重,是企业必须重点防范的重大事故。1)坍塌:按坍塌的部位不同主要表现有坝体溃坝、滑坡;山体滑坡;排水构筑物坍塌。可能引起坍塌及溃坝的各个危险有害因素分析如下。(1)滑坡(岸坡坍塌):由于尾矿库建在陡峭山体上,采矿活动、岩体风化、尾矿库水淹浸泡而导致山体失稳,最终引起滑坡。(2)泥石流。由于库区存在大量细粒尾砂,当遇到暴雨时会引起泥石流。(3)洪水漫坝。遇暴雨由于风速过大、泄洪排水构筑物破坏、堵塞、库区内发生大的泥石流或岸坡发生112、滑坡和坍塌等原因,引起水流高速冲击坝体或库区水位超过坝顶,致使坝坡失稳决口溃坝。(4)坝坡失稳。由于坝体边坡过陡,有局部坍塌或隆起,坝面有冲刷、塌坑等不良现象;裂缝,坝基下存在软基或岩溶,坝体疏松使渗流破坏不断扩大导致坝体裂缝、管涌或流土,引起坝体滑坡坍塌。(5)坝面拉沟。未进行坝面维护,坝面无防冲刷措施,遇暴雨会引起坝面拉沟。(6)渗流破坏。由于浸润线的位置过高,尾矿沉积滩的长度过短,坝面发生沼泽化。导致坝体、坝肩和不同材料结合部位有渗流水流出,渗流量增大,渗流水混浊引起管涌而破坏坝体。(7)管涌。当库区水位过高而引起坝基渗透压力过大,排渗设施失效时就会引起管涌。(8)坝体地震液化。当筑坝尾113、砂粒度不符合要求,坝坡处于饱和状态,地震时或其它震动会引起坝体液化。(9)裂缝。由于坝体、坝基不均匀沉陷或滑坡、坝体施工质量差,当坝体滑移、暴雨或低温冰冻时就会使坝体产生裂缝。2)排水构筑物坍塌:对排水构筑物基础的不良地质条件未能查明,未避开工程地质条件不良地段则基础不牢固,不采取预防措施,不处理就可能造成排水构筑物变形开裂、渗漏、排洪管槽断裂、坍塌等病害。在施工中清基不彻底、构筑物材料不符合要求、排洪构筑物有蜂窝、麻面或强度不达标,当负荷增大时,会造成掉块、漏筋、断裂,甚至坍塌。长期对排洪排水构筑物不进行检查、维修,致使堵塞、露筋、塌陷等隐患未能及时发现。尾矿库超量储存、水位过高,排洪排水构114、筑物负荷过大。暴雨或地震过后对排洪排水构筑物造成破坏。诸多因素造成的病害或隐患,会使防洪排水构筑物坍塌造成堵塞或泄漏,堵塞使排洪能力不足;泄漏将危害下游的人民生命财产,土地沙化,河流淤塞污染。3)高处坠落:由于尾矿库设施和条件的特殊性,存在有高处作业和澄清水区,作业人员作业和巡查时易发生坠落、陷入、淹溺事故。4)淹溺:由于尾矿库设施和条件的特殊性,存在有澄清水区,作业人员作业和巡查时易发生淹溺事故。5)触电:尾矿库施工期间及投入运行后回水泵站、砂泵站及照明设施,电线架设不当,绝缘老化、损坏,接地不良,用电设备短路、过载;没有必要的安全技术措施;容易造成触电事故。8.1.2防范对策措施安全对策措115、施包括安全技术对策措施和安全管理对策措施,安全技术对策措施详见拟建尾矿库方案一章,安全管理对策措施详见尾矿库安全管理章节。重大危险源辨识根据国家安全生产监督管理局关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见(安监管协调字200456号)规定,重大危险源申报范围为:储罐区(储罐)、库区(库)、生产场所、压力管道、锅炉、压力容器、煤矿(井工开采)、金属非金属地下矿山和尾矿库等九种场所或设施,其中尾矿库的临界量是“全库容100104m3或者坝高30m的尾矿库”属于重大危险源申报范围。该尾矿库总坝高87m,全库容为77.7104m3。根据上述规定,该尾矿库建成后,当坝高30m时属于重大危险源申报范围。尾矿116、库使用单位对重大危险源应当登记建档,进行定期检测、评估、监控,并制定应急预案,告知从业人员和相关人员在紧急情况下应当采取的应急措施。应当按照国家有关规定将本单位重大危险源及有关安全措施、应急措施报地方人民政府负责安全生产监督管理的部门和有关部门备案。8.2 库区安全及对下游影响分析库区安全评述1)拟建尾矿库为基岩山区,无滑坡、泥石流。库区未发现集中渗漏通道,尾矿库堆填后对周边环境影响较小,库区植被茂密,山体稳定。2)场地不存在全新活动断裂,无岩溶、滑坡、采空区等不良地质条件,无液化土、软土和湿陷性黄土等特殊类岩土。8.2.2尾矿库对下游影响分析库区上游三面环山,植被发育,沟内无居民住户,坝址下117、游附近没有规范规定的重要设施。库区及其附近无重点文物保护点和风景名胜区。坝址下游50m出沟口与蒲陈沟主沟相连,蒲陈沟沟内左侧为村村通公路,右侧为麻林河,往北为上游方向,往南为下游方向,坝址下游8.0km内无居民居住,也无规范要求的重要构建筑物。有一定的减灾空间,尾矿库一旦失事对下游不会造成严重的人员伤亡和经济损失,将对下游河道造成污染。尽管如此,为确保人员安全,应采取应急避险的安全措施。当尾矿库一有险情预兆时,应及时撤离波及区范围内的人员,实施紧急安全避险。企业应提高安全防范意识,熟悉安全防范措施和应急避险措施。8.3 初期坝和堆积坝的稳定性分析初期坝稳定性分析稳定性计算分析的目的在于校核坝边118、坡的稳定性,并满足级尾矿库的坝体边坡抗滑稳定安全系数K=1.15的要求。尾矿库初期坝为透水浆砌石坝,坝高15m,坝外坡坡比为1:0.3。采用总应力圆弧法进行坝坡抗滑稳定计算,把滑动体分为若干条宽度为0.1R(R为滑弧半径)的土条,0号土条中线应与过滑弧圆心O的垂线重合。求出各土条重、滑动力、抗滑力,则坝坡稳定安全系数按下式计算:K= =(Wicositg+CL)/Wisini 式中:K安全系数; Wi各土条重量。稳定渗流期浸润线以下,坝体滑动力按饱和容重计算,抗滑力按浮容重计算, 浸润线以上均用湿容重(或最大干容重)计算;i过各土条中线的滑弧半径与过滑弧圆心的法线间的夹角,度;L滑弧长度,m;119、C、总应力抗剪强度指标:单位凝聚力和内摩擦角。经计算:坝坡最小抗滑稳定安全系数K=1.681.05,初期坝的最小抗滑稳定安全系数满足安全规程的规定。尾砂堆积坝稳定性分析尾砂堆积坝下游坡面平均坡比为1:4.0,对于非粘性尾矿冲积坝按下式计算安全系数:K=(m-CaiKc1/2mCaiK,c)tan/(1+mCaiKc1/2CaiK,c)式中:K安全系数系数,浸润线以下rf/rh, 浸润线以上1;m边坡系数,mctg;4.0;尾矿内摩擦角,度;28(饱和状态时);C地震综合影响系数,C0.25;ai地震加速度分布系数, ai2;Kc水平地震系数,Kc0.05;(抗震设防烈度7度);K,c竖向地震系120、数,2/3Kc,K,c0.033;经计算:正常运行尾砂堆积坝抗滑稳定最小安全系数K1.751.15,洪水运行K1.631.05,特殊运行K1.241.0,尾砂堆积坝坝坡抗滑稳定最小安全系数满足安全规程规定的安全系数要求。尾矿坝渗流计算尾矿坝渗流计算的目的在于确定坝体浸润线的位置及其校核浸润线是否在坝坡出逸及出逸点位置。按下式计算:坝体单宽渗流量:q=k(L2+H2)1/2-L浸润线逸出高度:a=q/2k(1+m1)1/2式中 q单宽渗流量,m3/sm;k尾矿渗透系数,k=3.7510-4cm/s=3.7510-6m/s;H上游水深,m;a浸润线在坝体处逸出高度,m;L化引渗透水平长度,m;L=121、L1+Lh,Lh=2.26L00.645;L1浸润线的水平投影长度,m;Lh化引滩长,m;L0计算滩长,m;m1坝体内坡边坡系数,1。计算工况,初期坝为透水浆砌石坝,坝高15m,坝内坡铺设土工布排渗层;总坝高87m。通过计算可知,洪水运行(设计最终坝高时最小干滩长度50m)时,坝体单宽渗流量为q=7.246m3/dm;浸润线没有溢出。设计的排渗设施合理可行。8.4 防洪排水设施安全可靠性分析防洪排水设施安全可靠性分析见第六章第6.3节内容。防洪标准初期按洪水频率2%(50年一遇洪水重现期)设防,中后期按洪水频率10.5%(100200年一遇洪水重现期)校核。并按相应洪水频率计算的洪峰流量和洪水122、总量,且根据经过调洪后所需最大泄洪量来确定的防洪排水设施净断面。库区防洪排水设施的泄洪能力能够满足相应洪水频率的泄洪要求。依据规范规程要求,主要防洪排水构筑物按四级建构筑物设计施工。根据工程地质资料,排水明渠及排水斜槽穿过的岩体坚硬,要求开凿的斜槽及明渠采用光面爆破,表面经过细致处理,去掉凹凸不平。主要排水构筑物采用砼结构,基础建在基岩上,排水设施坚固耐用。8.5 动态监测和通讯、照明等配置的可靠性分析尾矿库动态监测1)在坝体外侧的山坡上设置观测基点,在初期坝顶及后期堆积坝外坡的马道上设置位移观测及浸润线观测设施。严格按相关规定要求对初期坝和堆积坝的位移、沉降、变形情况以及浸润线埋深和出逸点的123、位置进行动态检测,发现问题及时采取有效措施进行处理。2)在库内设立水位观测标尺,按相关规定要求进行水位观测并详细记录,控制正常水位,发现异常情况及时采取有效措施处理,消除隐患。水位超警戒线要立即报告。上述各种观测设施简便易行,采用材料耐腐蚀安全可靠。通讯设施配置在尾矿库区设立专门值班室并安装电话,按要求应给尾矿库操作、管理人员配备移动电话,并确保畅通,以便及时与选厂联系。固定、移动通讯配置能够保证通讯联系的可靠性。坝上照明和上坝道路1)设置专线用于坝上照明,并保证足够的照明度,同时还配发手电照明,这样夜间对尾矿库的管理要求在照明上得到保证。2)在该尾矿库旁边修建一条简易道路,可满足人员、运送物124、资车辆等上坝需要。8.6 尾矿库安全管理尾矿库作为矿山运营的重要组成部分,其安全管理尤为重要,应在运营中加强尾矿库安全、技术管理,加强尾矿库档案等资料的保管,设立专门的尾矿工段,并配备专职的尾矿库管理人员。 尾矿库应设值班室。按规定为职工配备符合国家标准的劳动保护用品,依法参加社会工伤保险,为职工缴纳保险费。认真执行尾矿库安全技术规程、尾矿库安全监督管理规定,制定、健全尾矿库管理的各项规章制度和安全操作规程。对已制定的各项规章制度落到实处;编制年度尾矿作业计划;严格按设计要求堆筑尾矿。固定专人按岗位责任制检查维护,发现坝体沉降、裂缝、滑坡、塌陷等异常现象及时汇报、记录,尽快处理;严禁在坝体上设125、置有碍安全的构筑物及破坏坝体行为。建成后的尾矿库应按规定进行安全验收评价,进行竣工验收,取证运行。按有关规定,运行期的尾矿库应每三年至少进行一次安全现状评价。尾矿库组织、制度及教育培训1)要建立、健全安全管理机构,落实人员,落实安全管理经费。企业要建立安全生产管理部门,下设尾矿库安全管理机构,要配备与工作相适应的专业技术人员或者有相应工作能力的人员。对尾矿库主要负责人及安全管理人员应经安全教育培训考核合格;尾矿工等特殊工种作业人员应参加特殊工种岗位操作培训,取得特种作业证,持证上岗。2)要建立、健全以安全生产责任制为中心的尾矿库安全生产管理体制,明确责任主体,落实安全生产责任,制定完备的安全生126、产规章制度和操作规程。如:企业主要负责人、职能机构及安全管理人员、岗位工作人员的安全生产责任制;制定尾矿工(放矿、筑坝、排水、维护、巡视、观测等)的作业规程和各岗位安全操作规程。3)推进科学化、规范化管理。建立完备的尾矿库安全管理制度,包括:尾矿库档案管理制度、安全会议制度、安全检查制度、安全教育培训制度、交接班制度、安全技术措施专项费用管理制度、巡坝护坝制度。加强安全检查和观测工作,包括:库区、尾矿坝、排洪设施等日常巡视和定期安全检查,坝体位移、浸润线、库水位、渗透水等检测工作。库区安全管理1)在库区周围险要地点设置安全警示标志或警示牌,警示人们注意安全,禁止游玩、放牧等活动,防止高处坠落、127、淹溺等事故发生。2)在夜间对尾矿库的管理,要求在照明上得到保证,设置专线用于坝上照明,并保证足够的照明度,同时还要给岗位工配发手电照明。3)保证上坝道路畅通,以满足人员、运送物资车辆等上坝需要。4)尾矿库下游不宜建设居住、生产等设施。5)严禁尾矿库设计以外的其他任何建筑物或设施的建设。6)严禁在库区和尾矿坝上进行乱采、滥挖和非法爆破等。7)经常检查周边山体滑坡、塌方和泥石流等情况,应详细观察周边山体有无异常和急变,并根据工程地质勘察报告,分析周边山体发生滑坡可能性。发现异常应采取可行措施妥善处理。8)检查库区范围内危及尾矿库安全的主要内容:违章爆破、采石和建筑,违章进行尾矿回采、取水,外来尾矿128、废石、废水和废弃物排入,放牧和开垦等。一经发现坚决制止。尾矿库维护管理1)尾矿库运行过程中,必须按照设计和有关技术规定,认真做好放矿、筑坝及坝面维护管理工作。2)尾矿坝滩顶高程,必须满足防汛需要,确保足够的安全超高。3)坝面覆土、种草,不能用碎石护坡,坝面不得种植乔木和农作物。4)编制年、季作业计划和详细运行图表,统筹安排和实施尾矿输送、分级、筑坝和排洪的管理工作。5)严格按设计要求堆筑尾矿;固定专人按岗位责任制检查维护,发现坝体沉降、裂缝、滑坡、塌陷等异常现象及时汇报、记录,尽快处理。6)建立巡坝护坝制度,尾矿库区滩面及下游坡面不得有积水坑。做好日常巡检和观测,并进行及时、全面的记录,发现129、不安全隐患时,应及时采取措施处理并向企业主管领导报告。7)坝面和坝顶不得建设设计中没有的其他任何设施。严禁在坝体上设置有碍安全的构筑物及破坏坝体行为。8)尾矿坝堆至1/22/3最终设计坝高时,应对坝体进行一次全面的勘察,并进行稳定性专项评价,验证现状及设计最终坝体的稳定性,确定相应的技术措施。尾矿排放与筑坝1)尾矿坝滩顶高程必须满足生产、防汛、冬季冰下放矿和回水要求。尾矿坝堆积坡比不得陡于设计规定。2)每期子坝堆筑前必须进行岸坡处理,将树木、树根、草皮、废石、坟墓及其他有害构筑物全部清除。若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等,应作妥善处理。清除杂物不得就地堆积,应运到库外。岸坡清理应作隐蔽工程记录,130、经主管技术人员检查合格后方可冲填筑坝。3)坝肩沟岸坡必须削成坡面,不得有立坡,倒坡及平台,有坍塌及滑坡危险的坡岸必须采取措施,消除隐患。夯实及碾压坝体时,应特别重视肩部位及结合部的碾压,一定使碾压部分与原坝基紧密结合。4)上游式筑坝法,应于坝前均匀放矿,维持坝体均匀上升,不得任意在库后或一侧岸坡放矿(修子坝或移放矿管时除外)。应做到:a)粗粒尾矿沉积于坝前,细粒尾矿排至库内,在沉积滩范围内不允许有大面积矿泥沉积;b)坝顶及沉积滩面应均匀平整,沉积滩长度及滩顶最低高程必须满足防洪设计要求;c)矿浆排放不得冲刷初期坝和子坝,严禁矿浆沿子坝内坡趾流动冲刷坝体;d)放矿时应有专人管理,不得离岗。5)坝131、体较长时应采用分段交替作业,使坝体均匀上升,应避免滩面出现侧坡、扇形坡或细粒尾矿大量集中沉积于某端或某侧。6)每期子坝堆筑完毕,应进行质量检查,检查记录需经主管技术人员签字后存档备查。主要检查内容:a)子坝长度、剖面尺寸、轴线位置及边坡坡比;b)新筑子坝的坝顶及内坡趾滩面高程、库内水位;c)尾矿筑坝质量。7)当坝坡出现冲沟、裂缝、塌坑和滑坡等现象时妥善处理。8)坝肩截洪沟应随着尾砂堆积逐步向上游延伸。尾矿库水位控制与防汛1)汛期前与暴雨前应做好库、坝的防汛工作,清除排洪口前水面漂浮物,必须保证尾矿库的防洪排水系统的畅通;2)运行中在满足水质要求的前提下,尽量降低库内水位;水边线应与坝轴线保持基132、本平行,与坝顶距离不能有太大变化;3)对泄洪系统及坝体必须进行详细检查和维护,疏通坝肩截水沟以及坝面排水沟,防止淤堵;4)加强值班和巡逻,及时了解和掌握汛期水情和气象预报;5)库内设清晰醒目的水位观测标尺,标明正常运行水位和警戒水位。6)加强值班和巡逻,设警报信号和组织抢险队伍,准备足够的防洪抢险所需的物资、材料、用具等。7)控制尾矿库内水位应遵循的原则:a)在满足回水水质和水量要求前提下,尽量降低库内水位;b)在汛期必须满足设计对库内水位控制的要求;c)当尾矿库实际情况与设计不符时,应在汛前进行调洪演算,保证在最高洪水位时滩长与超高都满足设计要求;d)当回水与尾矿库安全对滩长和超高的要求有矛133、盾时,必须保证尾矿库安全;e)水边线应于坝轴线基本保持平行。排出库内蓄水或大幅度降低库内水位时,应注意控制流量,非紧急情况不宜骤降。非紧急情况,未经技术论证,不得用常规子坝挡水。8)洪水过后应对坝体和排洪构筑物进行全面检查与清理,发现问题及时修复,尤其要防止由于连降暴雨出现的垮坝事故。排渗设施管理与渗流控制1)排渗设施为隐蔽工程,施工时必须按设计要求精心施工,仔细填写施工记录,编制竣工图;2)尾矿库运行期间应加强观测,注意坝体浸润线埋深及其出逸点的变化情况和分布状态,严格按设计要求控制。3)在尾矿库运行过程中,如坝体浸润线超过控制线,应经安全技术论证增设或更新排渗设施。并且适当降低库内水位,增134、大沉积滩长,坝前均匀放矿。4)当发现坝面局部或坝肩出现集中渗流、隆起、塌陷、流土、管涌、渗水量增大或渗水浑浊等异常情况,应及时采取措施,并上报有关部门。可采取下列措施处理:a)在渗漏水部位铺设土工布或天然反滤料,其上再以堆石料压坡;b)增设排渗设施,降低浸润线。应急预案企业应针对溃坝、漫坝等安全生产事故和重大险情制定应急救援预案,坚持每年汛期前进行一次尾矿库的应急救援预案演练,并根据实际情况补充和完善预案。应急救援预案种类报括:尾矿坝垮坝、洪水漫顶、水位超警戒线、排洪设施损毁、排洪系统堵塞、坝坡深层滑动、防震抗震。应急救援预案的主要内容:应急机构的组成和职责,应急通讯的保障,抢险救援人员、资金135、物资准备,应急行动等。当尾矿库存在重大险情时,应当立即报有关部门和当地政府,启动应急预案,进行应急救援,防止事故扩大,尽量减少人员伤亡和财产损失。防震和抗震防震和抗震工作应贯彻预防为主的方针,当接到震情预报时,应根据实际情况做出防震、抗震计划和安排,做好人员、物资、交通、通讯、照明、报警、抢险和救护工作。建立震前值班巡坝制度。降低库水位。地震后,必须对尾矿库进行巡查和检测,及时修复和加固破坏部分,确保尾矿库运行安全。重大危险源管理该尾矿库属于重大危险源登记范围。企业应当对重大危险源登记建档,进行定期检测、评估、监控,并制定应急预案,告知从业人员和相关人员在紧急情况下应当采取的应急措施。应当按136、照国家有关规定将本单位重大危险源及有关安全措施、应急措施报AAA人民政府负责安全生产监督管理的部门和*市安全监督管理局备案。1)生产经营单位要加强对重大危险源的安全管理与检测监控,建立健全重大危险源安全管理规章制度,制定重大危险源安全管理与监控的实施方案。生产经营单位的主要负责人对本单位重大危险源的安全管理与检测监控全面负责。2)生产经营单位要对本单位的重大危险源进行登记建档,建立重大危险源管理档案,并按照国家和地方有关部门重大危险源申报登记的具体要求,在每年3月底前将有关材料报送当地县级以上人民政府安全生产监督管理部门备案。生产经营单位对新构成的重大危险源,要及时报告当地县级以上人民政府安全137、生产监督管理部门备案;对已不构成重大危险源的,生产经营单位应及时报告核销。3)生产单位的决策机构及其主要负责人要保证重大危险源安全管理与检测监控所必需的资金投入。4)生产经营单位要对从业人员进行安全生产教育和培训,使其熟悉重大危险源安全管理制度和安全操作规程,掌握本岗位的安全操作等。5)生产经营单位要将重大危险源可能发生事故时的危害后果、应急措施等信息告知周边单位和人员。6)生产经营单位至少每3年要对本单位的重大危险源进行一次安全评价。7)生产经营单位要在重大危险源现场设置明显的安全警示标志,并加强重大危险源的现场检测监控和有关设备、设施的安全管理。8)生产经营单位要对重大危险源的安全状况以及138、重要的设备设施进行定期检测、检验、维修并做好记录。9)对存在事故隐患的重大危险源,生产经营单位必须立即整改。要制定整改方案,落实整改资金、责任人、期限等。整改期间要采取切实可行的安全措施,防止事故发生。10)生产经营单位要制定重大危险源应急救援预案,配备必要的救援器材、装备、每年进行一次事故应急救援演练。11)重大危险源应急救援预案应当包含以下内容: (1)企业重大危险源基本情况及周边环境概况; (2)应急机构人员及其职责; (3)危险辨识与评价; (4)应急设备与设施;(5)应急能力评价与资源;(6)应急响应、报警、通讯联络方式;(7)事故应急程序与行动方案;(8)事故后的恢复与程序;(9)139、考训与演练。尾矿库闭库尾矿库使用到最终设计高程前0.51年,应请有资质的设计单位进行闭库设计。对停用的尾矿库应按正常库标准和闭库安全评价,进行闭库整治设计,确保尾矿库防洪能力和尾矿坝稳定性满足有关安全规程要求,维持尾矿库闭库后长期安全稳定。在尾矿库闭库前要请有资质的设计单位进行闭库设计,采取必要的工程治理措施,保证闭库后的尾矿库符合中华人民共和国环境保护法、尾矿库安全监督管理规定、尾矿库安全技术规程、一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准等法律、法规和技术规范。闭库设计须报经安全监督管理部门和其他有关部门审批。尾矿库闭库工作及闭库后的安全管理由原使用单位负责。第九章 投资估算9.1 计算依据140、工程量:按尾矿库工程的有关数据资料进行计算。设备价格:采用近期询价或估价。材料价格:钢材、水泥、木材价格由建设单位提供取当地价格。工程预备费按5%计算。本概算不包括建设用土地征购(或租用)、苗木赔偿费、房屋拆迁费,也不包括后期尾砂堆积筑坝及排渗、砂泵站房、供配电等工程费。本概算是依据冶金矿山概预算定额(2009年2月)中的“冶金矿山尾矿工程预算定额”编写而成。9.2 资金来源全部企业自筹。9.3 投资估算投资包括尾矿输送、尾矿坝、防洪排水系统、防排渗系统、观测设施、回水系统等工程费用,总投资420.86万元。其中:工程费用375.82万元,占总投资89.30%; 其他费用25.00万元,占总投141、资5.94%;其他费用包括:勘测、设计、环评、安评等费用。 工程预备费20.04万元,占总投资4.76%。建设投资估算见表9。表9 投资估算表序号项目与费用名称定额单位工程量单价投资额占总值%编号(元)(万元)I工程费用83.061初期坝1.1地槽开挖50058m3553.511.781.2块石砌平面50470m3491.61211.361.3块石砌腹石50473m31795.89193.191.4回填土、压实50044m39.61.5人工运土(弃土)50086m313.022人工观测设施3.61422.1浸润线观测50647组54828.422.41422.2位移观测询价组62000.001142、.20003排渗设施3.1坝顶打排渗管询价m400.003.2初期坝排渗斜卧层询价m341#排水斜槽4.1地槽开挖50058m311.784.2混凝土垫层50950m3282.214.3槽底混凝土50890m3455.864.4槽壁混凝土50891m3659.094.5槽壁、槽底钢筋工程50912t4698.104.6预制盖板50930m3493.484.7盖板钢筋工程50937t5146.004.8盖板安装50935m3164.594.9回填土、压实50044m39.64.10人工运土(弃土)50086m313.025连接井5.1地槽开挖50058m311.785.2基础(毛石浆砌)5047143、3193.195.3混凝土垫层50950m3282.215.4浆砌石(井壁、井底)50470m3211.365.5预制盖板50930m3493.485.6盖板钢筋工程50937t5146.005.7盖板安装50935m3164.595.8回填土、压实50044m39.65.9人工运土(弃土)50086m313.0262#排水斜槽6.1地槽开挖50058m311.786.2混凝土垫层50950m3282.216.3槽底混凝土50890m3455.866.4槽壁混凝土50891m3659.096.5槽壁、槽底钢筋工程50912t4698.106.6预制盖板50930m3493.486.7盖板钢筋工144、程50937t5146.006.8盖板安装50935m3164.596.9回填土、压实50044m39.66.10人工运土(弃土)50086m313.027消力池7.1地槽机械开挖50137m33.107.2现浇混凝土(C20)5005m3231.158排水明渠8.1地槽开挖50058m311.788.2混凝土垫层50950m3282.218.3浆砌块石50945m3236.698.4回填土、压实50044m39.608.5人工运土50086m313.029坝前横向排水沟、坝肩排水沟9.1地槽开挖50058m311.789.2混凝土垫层50950m3282.219.3浆砌块石50945m323145、6.699.4回填土、压实50044m39.609.5人工运土50086m313.0210初期坝坝前排水沟10.1地槽开挖50058m311.7810.2混凝土垫层50950m3282.2110.3浆砌块石50945m3236.6910.4回填土、压实50044m39.6010.5人工运土50086m313.0211尾矿输送管线11.1塑料管安装50664m12.1411.2DN200塑料管11210m218.0012回水泵房II其他费用9.5313建设单位管理费14施工监理费15评价评估费用16工程勘察费17工程设计费III基本预备费7.41IV合计100.00第十章 效益分析10.1 经济146、效益分析AAAA矿产品有限责任公司,主要从事铁矿石的选矿生产,现有400t/d规模选矿厂,可实现利润为500万元/a,该选矿厂生产能否安全运行,其配套工程尾矿库是其中一个重要环节。该尾矿库建成后,能够满足该企业选矿厂服务年限内的排尾需要,保证企业的顺利发展,使企业获得更好的经济效益。10.2 社会效益分析该企业新尾矿库建成后,能够满足该企业选矿厂服务年限内的排尾需要的同时,使选矿厂废弃的尾矿实现有序堆存,可避免尾矿对周围环境的污染。由于考虑了尾矿水全部回水利用,可避免尾矿水对下游水系的污染,同时还可节约大量水资源。可直接就业47人,并有一定数量的间接就业人员,对促进社会安定团结将起到一定的积极147、作用。第十一章 结论及建议11.1 库址及尾矿库形式经过企业有关人员和设计人员的多处寻找和方案比较论证,确定在AAAAAAAAA*建设尾矿库。经过对建设项目现场进行踏察,附近没有比此沟更合适的沟谷。尾矿库选址可行。该尾矿库为山谷型尾矿库,主要设施包括尾矿输送、初期坝、尾砂堆积坝、防洪排水设施、排渗设施、观测设施、回水设施等。11.2 尾矿库的等别及标准尾矿库总坝高87m,全库容77.7104m3,使用年限6年,根据尾矿库的相关标准确定该尾矿库等别为等尾矿库。确定该尾矿库的主要构筑物等级为4级。确定防洪标准初期按洪水频率2%(50年一遇洪水重现期)设防,中后期按洪水频率10.5%(100200年148、一遇洪水重现期)校核。尾矿库最小干滩长度50m且安全超高不小于0.5m。四级尾矿库坝坡抗滑稳定最小安全系数在正常运行条件下(正常库水位)K1.15,洪水运行(最高洪水位)K1.05。抗震设防烈度为7度。11.3 尾矿库主要工程方案初期坝根据库区岩石情况,确定初期坝采用透水浆砌石坝。坝内坡设置土工布斜卧排渗层。确定初期坝坝高15m,坝顶宽3m,坝顶标高900.00m,坝顶轴线处坝底标高885.00m。确定坝内坡坡比为1:0.1,坝外坡坡比为1:0.3。后期尾砂堆积坝最终堆积坝标高972.00m,最终堆积坝高72m,总坝高87m。堆积坝下游坡面平均坡比为1:4.0。在尾砂堆积坝外坡每垂高6m留一条149、马道,在马道内侧设置马道排水沟。在两坝肩与山坡结合处的山坡上设置坝肩截水沟。在尾砂堆积坝外坡每垂高6m留一条马道,预埋水平排渗管。在尾砂堆积坝外坡覆土厚不少于300mm,并植草或灌木护坡。防洪排水设施尾矿库防洪排水设施采用2#排水斜槽连接井1#排水斜槽排水明渠消力池构成防洪排水系统。1)确定在库区南侧山坡上布置排水明渠,明渠净断面尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为矩形。2)1排水斜槽净断面尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为平底直墙圆拱形,直墙高1.1m,圆拱半径0.9m,为钢筋砼结构。2排水斜槽净断面尺寸宽高1.8m2.0m,断面形状为平底直墙圆拱形,直墙高1.1m,圆拱半径0.9m,为钢150、筋砼结构。3)连接井内径为3.0m,钢筋砼结构。防排渗设施初期坝坝内坡设置土工布斜卧排渗层。在尾砂堆积坝外坡每隔垂高6m留一条马道,预埋水平排渗管,其水平间距15m。观测设施应设置坝体位移和坝体浸润线的观测设施。在排水构筑物上适当位置设置水位观测标尺。尾矿输送根据矿方提供的资料及建议,结合实际地形条件,经过方案比较,尾矿输送确定为压力输送。尾矿自选厂由砂泵扬送至尾矿库。回水设施初期坝下游设置回水池回收尾矿水,澄清水返回选厂再用。11.4 建议1、建设单位应抓紧办理征地及相关审批手续。2、须请有相应资质的施工单位进行施工,请有相应资质的工程监理单位进行全程监理。严格执行尾矿设施施工及验收规程(YS5418-95)和碾压式土石坝施工规范(DL/T5129-2001)等相关规定和技术标准。