尾矿库闭库设计方案

1 尾矿库闭库设计方案 第一章 概 述 计依据 计依据的法律、法规和文件 （ 1）中华人民共和国安全生产法 （ ； （ 2）中华人民共和国矿山安全法（ （ 3）中华人民共和国环境保护法（ （ 4）安全生产许可证条例（国务院第 397 号令）（ （ 5）河南省安全生产条例（ （ 6）尾矿库安全监督管理规定（国家安全生产监督管理总局令第 6 号令， （ 7） 防止尾矿污染环境管理规定 （国家环保护局令第 11 号、 （ 8） 尾矿库闭库安全监督 管理规定 （安监管管一字 2003112号， 计依据的主要技术标准 （ 1） 尾矿库安全技术规程（ （ 2）选矿厂尾矿设施设计规范（ （ 3） 污水综合排放标准 （ 1996） ； 2 （ 4） 一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准 （ 8599； （ 5） 河南省暴雨参数图集 （ 河南省水文水资源局 编制 、 （ 6） 河南省中小流域设计暴雨洪水图集（河南省水利勘测设计院， 。 计依据的甲方提供的相关资料 （ 1） 设计委托书； （ 2）实测 的 矿库现状平面图 1:2000 及地形图 1： 10000； （ 3） 汝阳县安全生产监督管理局 矿库 安全 现状评价报告 （河南黄金科技实业公司， ； （ 4） 矿库岩土工程勘察报告（河南日盛 工程勘察有限公司 ）； （ 5）设计收集的其他现场资料 。 矿库简介 表 1矿库简介表 企业名称 尾矿库名称 尾矿库地址 河南省汝阳县付店镇东沟村王来沟一支沟 法人代表 联系电话 行业类别 企业性质 建库时间 已使用年限 不详 建设施工情况 该尾矿库没有经过正规设计，没有委托有资质的施工单位进行施工，没有 3 委托有资质的监理单位进行监理。 备 注 该库长期处于无人管理状态，现 为无主库。 计内容和范围 根据设计委托书的要求，按照国家尾矿库设计及管理方面的相关法律、法规以及设计标准，结合现场勘察及有关资料，我们对设计范围内的尾矿库闭库工程 进行初步设计。 设计内容包括初期坝、堆积坝、排水及排洪设施、排渗设施等设施运行的可靠性、完好性、有效性进行分析；对尾矿设施运行参数和相关法律、法规、规范要求的符合性进行校核；闭库治理工程的设计；尾矿库洪水演算和尾矿坝稳定计算；安全专篇；环境保护；投资概算等要求。 4 第二章 尾矿库现状及安全状况 矿库现状 表 2矿库现状调查表 库 型 山谷型 汇水面积 （ 堆积库容 （ 04前总坝高 期坝型 浆砌石坝 初期坝高 期坝坡比 外坡 1： 期坝长 20m 占地面积 （ 04 尾矿库 运行状况 已经停 止运行 尾矿库等别 五等库 安全度 险库 排渗设施 无 防洪排水 设施 排水涵管、 无排洪设施 观测设施 无 子坝堆积情况 堆积坝共有 2 级，堆积坝外坡比 1： 积坝高 11m。 确定安全度的主要依据 尾矿库安全技术规程第 ，坝体稳定性系数经计算小于规定值的 调洪库容不足，干滩长度达不够；排水能力不足 ； 尾矿库及库区存在的主要问题 库长只有 60m；干 滩长度达不到规范要求，调洪库容不足； 初期坝稳定性系数经经验算， 坝体抗滑稳定最小安全系数小于规定值的 排水涵管直径过小，无其他排洪设施，影响防洪安全； 无坝面排水沟、坝肩截水沟； 堆积坝外坡偏陡 ； 无设计、无评价，无安全生产许可证； 无人负责、无人管理。 尾矿库下游（波及区域）情况 尾矿库下游为选矿厂、 3 户 居民及一片杜仲林。 备注 全隐患排查 5 表 2矿库安全隐患排查表 序号 排查项目 事实记录 排查结果 备 注 1 初期坝 初期坝为浆砌石坝，坝顶宽3m，坝长 20m，外坡比为 1：体没有发现裂缝、滑坡等现象。 稳定系数 界稳定需加固 2 堆积坝 堆积坝共有 6 级，堆积坝外坡比 1： 积坝高 11m。 堆积坝外坡比较陡，不符合要求。 需削坡、覆土、植被 3 副 坝 初期坝西侧有一副坝用尾砂堆筑 用浆砌石砌筑副坝 4 拦水坝 无 无拦水坝 需增设 5 排水设施 排水系统采用 300 水涵管。 无拦洪坝，排水管不符合规范要求。 需增设拦洪坝，完善排洪设施 6 排渗设施 无排渗设施 7 观测设施 无观测设施 需增设 8 库区周边 库区范围内无任何居民及其他设施，两岸山坡植被发育，山体稳定。 9 尾矿库下游情况 尾矿库下游为选矿厂、 3 户 居民及一片杜仲林。 下游有 3 户居民。 10 其他 全评价主要内容 2008 年 12 月，河南黄金科技实业公司对 矿库进行了安全现状评价。 本节对 矿库安全现状评价概况、提出的对策措施及评价结论，简要叙述如下： 矿库概况 6 表 2矿库概况简述表 安全预评价 无 初设安全专篇 无 安全验收评价 无 安全生产许可证号 无 尾矿库建设日期 尾矿库投入 使用日期 尾矿库运行情况 尾矿库型式 山谷型 尾矿库等别 五等库 初期坝类型 浆砌石坝 初期坝坝型 不透水坝 初期坝高 期坝长 20m 初期坝坡比 外坡 1： 坡 不详 筑坝方式 上游式 放矿方式 均匀分散防矿 堆积坝高 11m 尾矿产量 0 4t/a 尾矿粒度 60% 尾矿平均粒度 积平均坡比 1： 矿成分 尾矿水成分 微量黄药、黑药、 2油 尾矿比重 2.7 t/积容重 水面积 洪标准 （初期） 1 防洪标准 （中后期） 1 排洪系统型式 排水涵管 目前堆积坝高度 11m 目前主坝长 40m 现状库容 104状总坝高 矿库现状安全度 险库 确定尾矿库安全度的主要依据 尾矿库安全技术规程第 ，坝体稳定性系数经计算小于规定值的 调洪库容不足，干滩长度达不够；排水能力不足 ； 安全监测设施 无 排渗设施运行效果 无 坝体裂缝、滑坡、沉陷等情况 无 7 现 状滩顶标高与库内水位差 库内无积水 浸润线埋深 没有设置浸润线观测设施，现状浸润线埋深无法测量。 现状最小干滩长度 库内无水，全为干滩，库长 60 m。 沉积干滩平均坡度 2% 排洪设施完好程度 无排洪设施。 尾矿库区情况 库区有无违章建筑 无 库内有无采矿现象 无 库区有无爆破现象 无 尾矿库下游（波及区域）情况 下游居民人数 10 下游建筑物数量 10 下游重要设施情况 无重要设施 下游道路、铁路、桥梁情况 无 尾矿库安全管理 尾矿工人数 是否持证上岗 尾矿库安全 管理制度是否健全 监测记录情况 事故应急救援预案编制情况 其他需要说明的问题 备注 全对策措施 在问题 （ 1） 库长只有 60m；干滩长度达不到规范要求，调洪库容不足； （ 2） 初期坝稳定性系数经经验算， 坝体抗滑稳定最小安全系数 8 小于规定值的 （ 3） 排水涵管直径过小，无其他排洪设施，影响防洪安全； （ 4） 无坝面排水沟、坝肩截水沟； （ 5）堆积坝外坡偏陡 ； （ 6）无设计、无评价，无安全生产许可证； （ 7）无人负责、无人管理。 策措施 及建议 （ 1） 建议对初期坝进行堆石加固，坝西侧用浆砌石砌坝外护坡，并完善坝肩、坝面排水沟和覆土植草工作； （ 2）在库上游增设拦水坝，并在坝底预埋 500水泥涵管，敷设一路 500水涵管或者开挖排水明渠，与拦水坝下的排水管相连接； （ 3） 子 坝应按 1： 3 的外坡比进行削坡，平均外坡比达到 1： 止堆积坝局部滑坡的发生； （ 4） 建议闭库时将库面设置为 3%的反坡（ 坡向下游侧 ），并在库面上设置纵横向排水沟，可不再设排渗设施 ； （ 5） 鉴于目前该尾矿库已停止使用且找不到业主，库址选择不合适，没有足够的库容 和库长，下游有居民等原因，建议将该尾矿库闭库，闭库后坝体应设置位移及浸润线观测设施 ; （ 6）应修筑上坝公路。 （ 7）企业经营者是 尾矿库 安全生产第一责任人， 鉴于目前该尾矿库已停止使用且找不到 责任人，应尽快落实责任单位及责任人； 由 9 于该尾矿库下游有居民，库址位置选择不合理，尾矿库又未经正规设计，造成该库风险程度高，安全隐患大，必须引起高度重视，采取措施排除隐患，并依法进入闭库程序，保证安全投入； （ 8）必须按 闭库 设计和有关技术规定认真做好坝面 及排水构筑物等设施 的维护管理工作 ； （ 9） 尾矿坝应设置警戒线，采取隔离措 施，并设立警示牌，以防止对坝体及其坡面的人为破坏； （ 10） 在 汛期应做好库、坝的防汛工作 ， 了解和掌握汛期水情和气象预报 ， 切实落实防汛措施。 对泄洪系统及坝体必须进行详细检查和维护，疏浚坝 肩 截水沟、坝 面 （趾）排水沟、排水管及其 进 水口拦污池。 对检查中发现的问题要立即采取有效措施进行解决，确保尾矿库安全渡汛，防止溃坝等恶性事故的发生； （ 11）洪水过后应对坝体和排洪构筑物进行全面认真的检查与清理，发现问题及时修复，尤其防止连续暴雨的垮坝事故 ； （ 12）闭库后的尾矿库在库区范围内（不包括尾矿坝），应逐步进行植树造林工 作，以利于防风及水土保持，并严禁滥伐、滥垦、乱牧； （ 13）尾矿库干涸的沉积滩上，应逐步实施土地复垦工作，使之恢复良好的生态环境和自然景观，以造福于人民。 10 全现状评价结论 价综述 通过现场检查及评价报告分析，可得出如下结论： （ 1）尾矿库类型：山谷型 （ 2）尾矿库等别：五等库。 （ 3）尾矿库安全度：险库。 （ 4）对下游影响：按照该事故划分标准，尾矿库一旦失事对下游有可能造成较大事故，故该尾矿库风险程度中等。 （ 5） 重大危险源：该库目前不属于重大危险源申报范围。 （ 6） 主要安全 隐患： 初期坝稳定系数较小； 堆积坝外坡比较陡（外坡比 1： 干滩长度不足；无排洪、排渗设施； 无坝面排水沟；无坝肩截水沟；无 设计、无评价、无安全生产许可证；无人管理等。 价结论 按 尾矿库安全技术规程 规定该库界定为险库，应 按照本报告提出的整改措施和建议对存在的安全隐患进行治理。根据该尾矿库现状，该库应按照闭库的相关要求覆行程序。 11 第三章 尾矿特性及工程水文地质 矿物理力学指标 参数取自 矿库岩土工程勘察报告。 表 3尾矿物理力学指标表 天然密度 （ g 孔隙比 e/% 内摩擦角 / 凝聚力 C/透系数 K/（ 10程水文地质概况 表 3工程水文地质概况表 地形地貌 场地为山区地貌，其海拔高度一般为 770 850m。尾矿库地处选厂东北约 80m 处一无名山谷内。山谷呈“ U”型北东 谷宽 30 50m，沟底高程 750 790m，坡降 1/岸岸坡高程 770 800m，坡降 1/。山谷一般没有地表水流，植被繁茂，整个山坡生长有次生 林木和杂草灌木。 库区工 程地质 地质构造 该地区总体上处于华熊台缘坳陷崤山 拱褶断束构造线方向为北西西向，整体为一北西西向大型复背斜隆起带，区内发育有近东西向、北东向和北西向三组断裂。该工程场区勘察范围内没有发现断层。 地层岩性 库区内的地层主要为燕山中期第二次侵入的花岗岩。岩石呈浅肉红色，细粒斑状结构，基质具霏细结构，块状结构。主要矿物为钾长石、石英、斜长石，其次为黑云母。岩石中有较多的石英细脉，为硅化产物，常伴有黄铁矿化、辉钼矿化。地表岩石多呈强风化，强风化深度一般1 2m，以 下为弱风化，岩石致密坚硬。 库区两岸地表岩石裸露，沟谷底部有残、坡积土层覆盖，厚度约 2m。 地震参数 度 库区水文地质 气象条件 汝阳县地处北纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，一年四季受季风影响明显。该区多年平均气温在 左右，最高气温 ，最低气温 ，年平均降雨量 雨主要集中在 7、 8、 9 三月，约占全年平均降雨量的 53%。 水文地 质条件 勘察期间堆积坝体内地下水位埋深 应高程 水层岩性主要为尾粉砂、尾亚砂。其地下水 主要来源于地表山体汇集的地表水流，尾粉砂、尾亚砂具弱中等渗透性，渗透性较差，故在其中地下水浸润线较高，地下水通过其缓慢渗透向坝外径流。 12 第四章 闭库设计方案 体整治方案 矿坝现状 根据甲方提供的现状图，结合现场查看记录资料，该尾矿库坝体现状如下： （ 1）坝体现状 根据现场踏勘，初期坝为浆砌石坝，坝底标高 顶标高 778m， 坝高 顶宽 3m，坝长 20m。 堆积坝共有 4 级，堆积坝外坡比 1： 积坝 坝顶标高 789m，堆积坝高 11m。在坝西侧因地形限制主坝在坝 肩西端拐向西北方向，采用尾矿砂堆筑。坝总高 （ 2）排水设施 排水系统采用 300 水涵管。 该尾矿库目前无拦洪设施，洪水直接进入库内，没有坝面排水沟。 （ 3）排渗设施 该尾矿库坝体目前没有设置排渗设施。 体现状渗流计算 渗流计算是以库内正常水位或最高洪水位时为前提进行的相应计算，而目前该尾矿库已停用多年，库内现无积水，且库内无排洪设 13 施，无排洪能力，汛期库区雨水进入库内将可能出现漫坝，库内没有正常水位和洪水位可言，针对该尾矿库渗流计算的意义不大，故本设计不再进行坝体渗流计算。 另 该库已进入闭库程序，不再进行生产使用，且目前该库已停止使用多年，库内无积水，故设计考虑不再设置排渗设施。 状尾矿坝稳定性分析 状初期坝稳定性计算 该尾矿坝稳定计算的目的在于校核坝体边坡的抗滑稳定性。根据工程勘察报告提供的坝体稳定性计算参数，进行坝坡稳定计算： 现状初期坝为浆砌石不透水坝，计算公式采用浆砌石重力坝抗滑稳定计算公式。 计算简图如下： 1: 5 . 47 7 8 浆砌石坝抗滑稳定计算简图 坝体抗滑稳定计算公式如下： Ks=f（ ： W 接触面以上的总铅直力； P 接触面以上的总水平力； U 作用在接触面上的扬压力； f 接触面间的摩擦系数。 坝体稳定计算 表 5擦系数 f 坝体自重 W (渗透压力 U(水平尾砂压力 P(平水压力F(稳定系数 K 上游水位 计算结果： K=砌石坝 3级坝抗滑稳定安全系数 )， 不 满足设计规范要求。建议对初期坝进行堆石压坡加固。 状堆积坝稳定性计算 坝坡抗滑稳定最小安全系数按正常运行时 水运行时 殊运行时 进行校核。 该尾矿库 堆积坝共有 6 级，堆积坝外坡比 1： 积坝高 11m。无坝面排水沟，目前坝高 该尾矿堆积坝 现状 采用圆弧法计算公式。 E iI s i ns i ss 当不考虑地震力时，可简化为： s e cc o ss e c W 15 式中： K 安全系数； b滑块土条宽度， m； 土条底面中心点切线与水平线的夹角，度； U土条底面的孔隙压力， t/ 入渗透压力后的土条重量，计算时浸润线以上用湿容量，下游水位以下用浮容重；浸润线以下至下游水位间，当计算抗滑力时用浮容重，计算滑动力时用湿容重， t； 作用在土条重心处的水平地震惯性力， t； 作用在土条重心处的竖向地震惯性力， t，向下为正，向上为负，以采用不利于稳定的方向为准 ； 土条水平地震惯性力对滑动中心的力矩， tm； Ei 土条的力臂 ； C、 土在地震作用下的总应力抗剪切指标， t/度 ； R 滑弧半径， m。 计算工况： 堆积坝现状堆积子坝高度约 11m，现状坝高约 地区地震烈度为 6 度，该后期坝采用尾矿筑子坝， 根据 抗震规定，按 不 考虑地震力时的公式计算。 计算参数参照取自 矿库工程勘察报告：内摩擦角 28， t/ t/ 1=25， 2=35。 根据尾矿工程坝体稳定性计算方法，经绘图和试算对危险滑弧圆心的搜寻和对不同滑面的试算，经绘图和试算确定最危险滑弧半 16 径为 R= 经计算： 合 五 等库在正常运行期的稳定系数值 ，但富裕度较小，建议对堆积坝进行削坡 。 通过以上计算，现状初期坝稳定性不符合规程要求，堆积坝稳定系数富裕度较小。 矿坝整治方案 通过上述尾矿坝稳定性分析，表明 矿库坝体稳定性不满足规程要求。 本次坝体整治重点内容是坝体稳定性加强和坝面整治。设计采用如下尾矿坝整治方案： 体稳定性加强 根据规程，对坝体稳定性不足的，应采用削坡、压坡、降低浸润线等措施，使坝体稳定性满足规程要求。由以上坝 体稳定性计算结果可知，该尾矿库坝体稳定性不满足规程要求，故本设计确定采用以下措施加强坝体稳定性。 （ 1）初期坝压坡 设计对初期坝外坡进行堆石压坡，在原初期坝顶压坡加高 其外坡比达到 1： 足尾矿库安全技术规程的要求。侧面的副坝采用浆砌石砌筑，外坡比 1： 侧为直立， 具体高度视坝面整理后堆积坝的 高度确定 。 （ 2）堆积坝削坡 17 设计对堆积坝进行削坡整理，削坡后形成三级子坝，一、二级子坝坝高 3m，子坝外坡比为 1： 2，马道宽 期坝顶宽 面排水沟、东坝肩截水沟与库周的截 水沟一致，断面均为宽深=40000坝肩截水沟与排水明渠合并，断面为宽深=50000坝高 13m，最终形成堆积坝外坡比为 1： 面整治 根据 尾矿库安全技术 规程，坝面治理应按照正常库要求完善坝面、坝肩排水沟和坝面外坡覆土植草等。 （ 1） 对堆积坝外坡面现有的杂草进行清理，且对外坡面进行整理，并在整治后的坝面外坡覆土种草 绿化 护坡。为防止坝面雨水冲刷、风起扬尘，下游坡面采用植草护坡，坡面覆土厚 上植草。 （ 2）在初期坝坝顶及每级子坝坝顶修建坝面横向 排水沟，初期坝及堆积坝两坝肩修建坝肩截水沟，坝面横向排水沟以 1%坡度坡向两侧坝肩截水沟，确保坝面雨水有序的向两侧坝肩截水沟排放。坝面排水沟、东坝肩截水沟 断面 均 为 BH=40000西坝肩截水沟与排水明渠合并， 断面 均 为 BH=50000为 混凝土现浇筑 。 体整治施工要求 面、坝肩排水沟施工 根据 矿坝整治方案，本次设计 坝面整治后的初期坝坝顶 18 及堆积坝坝面需设置 坝面 、坝肩 排水沟 ， 其具体施工要求如下： 为了进一步完善各级子坝的坝面排水沟，确保坝 面雨水有 序 地向两侧坝肩排水沟排放， 治理 设计在 初期坝坝顶及每级子坝坝顶 增设 横向 坝面排水沟 共 3 条 ，在坝体两侧增设坝肩截水沟，与 坝面排水 沟 一起，行成完整的 排水 系统 。 横向 坝面排水沟以 1%的坡 度坡向 两侧的坝肩截水沟 ， 坝面雨水 及渗水 由 横向 排水沟 收集经 坝肩 截 水沟向下游排放。 坝肩截水沟 沟底标高要求低于 坝面 横向排水沟底标高 排水沟 均 为 混凝土现浇筑，壁（底）厚 200 副坝要座落在基岩上，底宽 宽 坡比 1： 求先削坡，后开挖基础，副坝的高度视削坡后的子坝高度而定，坝顶沿子坝坝坡 、子坝顶砌筑。 坡施工要求及措施 （ 1）根据设计平面图上的尺寸，削坡要自上而下进行削坡，削坡后的尾矿砂摊至库内，形成 3%的反坡坡向坝顶方向； （ 2）在削坡完成后，砌筑副坝，副坝座落在基岩上，具体高度视削坡后堆积坝的高度确定，坝顶沿子坝坝坡、子坝顶砌筑； （ 3）在坝面整理施工时应时刻注意浸润线位置，当发现挖掘出的尾砂很湿时，应立即停止施工，并及时采取排水措施。 19 面整治方案 面现状 尾矿库库内无积水，尾砂冲积坡度约 2%，长约 60m。 面整治方案 本设计根据上述现状 ，首先应利用削坡的尾砂对库区内滩面进行平整，然后对库区内滩面覆土，覆土以 3%的坡度坡向库区下游，覆土厚度约 土后的库面上种草，沿库区周边修建截水沟 (西侧和排水明渠合并 )，周边截水沟和坝肩截水沟相连，构成完成的排水系统，以便及时排除汛期雨水，加强坝体稳定性。 面整治施工要求 在库区周边土塬部位取土，运至库区滩面，从堆积坝坝顶位置向上游逐步覆土，覆土厚度 压密实，最终覆土形成以 3%的坡度坡向库区下游。截水沟 底标高要求低于 堆积坝坝顶及坝面横向排水沟 沟底标高 积坝坝顶横向排 水沟及库周截水沟 断面 均 为BH=40000 矿库排洪系统整治方案 尾矿库排洪系统整治的主要内容是根据防洪标准复核尾矿库防洪能力，若排洪能力不足，采取相应措施提高防洪能力。 20 矿库排洪系统现状 尾矿库现状库内排水系统为 300排水涵管，库两侧山坡上无截洪沟，上游无拦洪坝。 洪系统整治方案 现有排水涵管不符合规范要求，如重新敷设排水涵管施工难度较大，原有的排水涵管尺寸太小，不符合规范要求，且基础处理不明，设计中不再考虑利用， 根据库区地形，闭库设计确定在 库尾修建拦 水坝 +排水明渠 +截水沟的排洪系统。 在库尾修建一座拦水坝， 拦水坝高 3m，坝轴线长度约 22m，坝顶宽 1m，浆砌石结构， 泥砂浆砌筑，内外坡比均为 1： 消力池的 排水明渠长度约 126m，消力池至河谷排水渠长约 200m，过公路部分采用 600 的水泥涵管，排水明渠进水口标高 784m，消力池处出水口标高 769m， 排水明渠断面为 BH=50000度3%， 下游段坡度较大，采用 混凝土现浇。 具体位置详见平面布置图。 为防止排水明渠出口位置长期冲刷形成积水坑，在出水口位置设置一消力池（ 3m5m3m），起储水消能作用。 矿库观测设施整治方案 为了监测尾矿库的运行情况，需设置长期观测设施，以确保尾矿库的安全运行。观测设施的项目包括：位移观测、渗水量及水质观测、 21 水位观测、浸润线观测和孔隙水压力观测等。 测设施现状 现状库内没有设置观测设施。 测设施整治方案 设计增加尾矿坝观测项目有位移观测设施。 尾矿坝水平位移与垂直位移同时布设在同一测量标点上，在初期坝坝顶 设 1 个观测点，分别位于坝面上两侧 的坝轴线位置，并在其延长线两岸山坡上埋设 2 个工作基点 （详见平面布置图） 。 边环境整治方案 边环境现状 库区内没有发现大面积滑坡、塌方及泥石流，库区山体整体稳定性较好。没有发现其他的外来尾矿、杂物等外来废弃物入库。库区内没有发现诸如爆破、取水、放牧等违章活动。但存在非法挖砂现象。 在下游有三户居民（距初期坝 200m 处一侧的山坡上）及选矿厂（距初期坝 70m）。 边环境整治方案 该尾矿库的风险程度虽然高，但是企业若按闭库设计的要求补设排洪设施及做好闭库后的日常监测工作，加强尾矿库闭库后的安全管 22 理工作，尾矿库的安全程度将提高，对尾矿库下游造成的危险、有害程度将 大大降低，不会出现溃坝等危险因素。 企业应加强对尾矿库周边环境的监视和维护，避免尾矿库遭受到自然和人为的破坏。 （ 1）闭库后的尾矿库，未经技术论证和安全生产监督管理部门的批准，不得重新启用或改作他用； （ 2）未经技术论证和批准，任何单位和个人不得在库区从事采矿作业。严禁在库区爆破、滥挖尾矿等危害尾矿库安全的活动 ; （ 3）管理单位必须经常巡视库周山体，发现滑坡及异常现象及时处理； （ 4）坝顶及库区内，未经设计，严禁建设任何建筑物或其他设施； （ 5） 尾矿坝应设置警戒线，采取隔离措施，并设立警示牌，以防止对坝 体及其坡面的人为破坏。 库后尾矿库管理要求 停用的尾矿库经闭库治理只能为尾矿库的长期稳定打下一个坚实的基础，但闭库后的尾矿库仍然是一个危险源，要维持尾矿库长期安全稳定还必须进行长期维护管理。闭库仅仅是基础，后期维护管理是关键，缺一不可。 23 矿库安全管理状况 矿库属无主库，没有健全的安全管理制度。 库后安全管理要点 （ 1）闭库后的尾矿库，必须做好坝体及排洪设施的维护。 （ 2）闭库后的尾矿库，未经设计论证和批准，不得重新启用和改作他用。 （ 3）严禁在尾矿坝和库内进行乱采 、滥挖、违章建筑和违章作业。 （ 4）严格按照尾矿库安全监督管理规定切实做好尾矿库防洪渡汛、尾矿库防震与抗震等方面的管理工作。 （ 5）加强有关安全措施及管理制度的落实工作，促进安全检查、检测和记录等的定量管理，进一步完善和提高管理水平，发现事故隐患，及时妥善处理。 24 第五章 安全专篇 区安全状况分析 边环境现状 库区内没有发现大面积滑坡、塌方及泥石流，库区山体整体稳定性较好。没有发现其他的外来尾矿、杂物等外来废弃物入库。库区内没有发现诸如爆破、取水、挖砂、放牧等违章活动。 下游影响分析 在下游有三户居民（距初期坝 200m 处一侧的山坡上）及选矿厂（距初期坝 70m）。 对 王来沟 尾矿库 可能发生的最大溃坝事故影响范围采用理论计算法分析如下： 后期坝坝体溃坝决口长度 b 计算如下： k ( 式中： b 溃坝决口平均宽度（ m）； 溃坝时可泄库容量 （ 104，按 2/3 库容计算04 B 溃坝时沿坝前水面宽度或坝顶长度（ m） ,B=L=30m； H 溃坝时水头或溃坝时坝前水深（ m）， H= k 与坝体土质有关的系数，对粘土 k 值约为 25 土 k 值约为 k= 经计算，坝体最大溃坝决口长度为 坝的溃坝形式有瞬时溃坝和逐渐溃坝，溃坝形式主要决定于坝型、基础及溃坝原因。本评价考虑可能的最不利情况，坝体按瞬时溃坝计算。 坝体溃坝前假定下游水深为 =址下水流为急流，坝址处最大流量： 2/3c 278c 式中： b 溃坝决口宽度。 s 坝下游村庄位置溃坝最大流 量计算： ）（饱和 式中： 当溃坝最大流量推进至距坝址为 L 处时，在该处出现的最大流量； W 溃坝时的库容； 坝址处的最大溃坝流量； V 河道洪水期断面最大平均流速，s，半山区可用 s，取 s。 K 经验系数，山区 K=山区 K= 经计算距坝址处 80m 下游处： m3/s。 溃坝洪水的传播波速在坝址附近最大，距坝址愈远，波速消减愈 26 快。对于坝址下游峰值一般到达的较快，峰后流量下降比峰前缓慢，流量过程概化为三角形。 计算求得溃坝流量到达居民处的尾砂最大沉积深度为 根据以上尾矿淹没影响区域长度及失事后距初期坝不同距离尾矿的淹没高度可知： 尾矿库一旦失事，将会有大量泥沙随自然冲沟下泄，淹没沟内的林地及农田，造成库下游人民生命财产的重大损失 。 按照该事故划分标准，尾矿库一旦失事对下游有可能造成较大事故，故该尾矿库风险程度 中等。政府及监管部门应引起足够重视，加强管理。 库后坝体稳定性分析 治后初期坝稳定性计算 该尾矿坝稳定计算的目的在于校核坝体边坡的抗滑稳定性。该坝建成运行以来，根据工程勘察报告提供的坝体稳定性计算参数，进行坝坡稳定计算： 现状初期坝为浆砌石不透水坝，计算公式采用浆砌石重力坝抗滑稳定计算公式。 计算简图如下： 27 1: 浆砌石坝抗滑稳定计算简图 坝体抗滑稳定计算公式如下： Ks=f（ ： W 接触面以上的总铅直力； P 接触面以上的总水平力； U 作用在接触面上的扬压力； f 接触面间的摩擦系数。 坝体稳定计算 表 5擦系数 f 坝体自重 W (渗透压力 U(水平尾砂压力 P(平水压力F(稳定系数 K 上游水位 计算结果： K=满足设计规范要求。 28 治后堆积坝稳定性计算 坝坡抗滑稳定最小安全系数按正常运行时 水运行时 殊运行时 进行校核。 该尾矿库整治后 堆积坝共有 3 级，堆积坝平均外坡比 1： 积坝高 10m。坝高 13m。 堆积坝外坡比按 1： 坡处理后，库面按 3%的反坡处理，库内不存水，不再进行稳定性计算。 库后防洪安全 可靠性分析 水计算 闭库设计增设拦水坝和排水明渠后，拦水坝上游区域的汇水都将通过排水明渠排出。故本设计洪水计算的汇水面积为拦水坝上游的汇水面积。 区域洪水汇流引起的洪水是影响 尾矿库安全的 主 要危险因素。本设计 是根据 实测 的 1： 2000 地形图和库区水文、地理资料 进行洪水计算和调洪演算。本尾矿库 现状为 五 等库， 库区洪 水来源主要是自然降水。 （ 1）尾矿库区域根据实测的 l： 2000 地形图，据此图量测拦水坝以上汇水面积为 长 度 （ 2） 河南省暴雨 参数 图集提供的当地暴雨递减指数 24 小时平均降雨量 90雨迳流 29 系数为 流参数 为水文计算的主要依据。 尾矿库 现状 为 五 等 库，遵循国家规范要求， 本设计 洪水计算按100 年一遇即 1%洪水频率进行计算校核。 库区洪水来源主要为自然降水，根据 洛阳市汝阳县 历年降水资料计算、分析，按 1 %洪水频率 24 小时最大降水量 均值为 90由河南省 暴雨参数 图集（河南省 水文水资源局 编制）查得 。 按照水科院水文所计算洪峰流 量， 简化推理理论计算洪峰流量。 洪峰流量 计算： P 2 7 其中： 212424 S ，2424 P ， 241 2424 式中： 设计频率 1%的洪峰流量 ， m3/s； 频率为 1%时的暴雨雨力 ， mm/h； F 库区汇水 面积 ， m 汇流参数； L 库区主沟长 ， J 沟内平均坡降； 产流历时的平均入渗率 ， mm/h； A、 B、 C、 D 最大洪峰流量计算指数； n 暴雨递减指数（ 1时， n= 1 时， n= 流域汇流历时 ， h。 30 洪峰流量的计算只计算在拦洪坝以上的区域。 洪水总量计算： P 242424 1 0 0 0 根据河南省中小流域设计暴雨洪水图集及河南省暴雨参数图集，水文计算参数如下： 洪水计算参数表 表 5 L J P m 24 v Cs n1 % 0 区洪水计算结果 表 5 24P （ mm/h） 汇水时间 （ h） 洪峰流量（ m3/s） 洪水总量（万 ：指标字母含义 除前已述外， 模比系数； 历时 24小时的降雨迳流深 矿库调洪演算 由于拦洪坝将洪水拦截并由排水明渠排出，不进入库区，故本设计不再进行调洪演算。 水构筑物过水能力计算 该尾矿库闭库设计增设的排洪设施为拦水坝 +排水明渠的排水系统。在库尾修建一座拦水坝， 拦水坝高 3m，地面下约 1m，坝轴线长度约 22m，坝顶宽 1m，浆砌石结构， 泥砂浆砌筑，内外坡比均为 1： 消力池的 排水明渠长度约 126m，消力池至河 31 谷排水渠长约 200m，过公路部分采用 600 的水泥涵管，排 水明渠进水口标高 784m，消力池处出水口标高 769m， 排水明渠断面为BH=50000度 3%， 下游段坡度较大， 混凝土现浇。 具体位置详见平面布置图。 为防止排水明渠出口位置长期冲刷形成积水坑，在出水口位置设置一消力池（ 3m5m3m），起储水消能作用。 排水明渠泄流能力采用谢才公式计算： Q=i)1/2 式中 Q 排水明渠泄流量 A 过水断面积 C 谢才系数 R 水力半径 i 排水明渠坡度 计算结果：排水明渠泄流量 Q=s应泄流量 s。能满足库区泄洪要求。 水 明渠边坡处理措施 （ 1）排水明渠在施工中应根据山坡开挖时状况，对不稳固的山坡进行削坡处理，对安山岩上面的第四系沉积物进行削坡，坡度不大于 36 度； （ 2）对边坡上破碎地带，可在明渠上覆盖水泥盖板，盖板间隔15防大块土石堵塞明渠； 32 （ 3）加强汛期前的排水明渠的维护，保障排水明渠的畅通。 矿库观测设施 王来沟 尾矿库为 五 等库， 考虑到下游有居民及乡 村公路， 需设置位移观测设施。设计共设置 1 组位移观测设施，在两侧山体明显处设置 1 组基准点。位移观测设施设 1 个观测点，分别位于坝面上 轴线 处。 全现状评价落实情况 安全 现状 评价措施及落实 对照表 表 5号 现状 评价措施 设计落实情况 设计中 位置 1 鉴于目前该尾矿库已停止使用且找不到业主，库址选择不合适，没有足够的库容和库长，下游有居民等原因，建议将该尾矿库闭库，闭库后坝体应设置位移及浸润线观测设施 已进入闭库程序，且设置了坝体应设置位移； 建议对初期坝进行堆石加固，坝西侧用浆砌石砌坝外护坡，并完善坝肩、坝面排水沟和覆土植草工作； 设计对初期坝外坡进行堆石压坡，在原初期坝顶压坡加高 其外坡比达到 1： 足尾矿库安全技术规程的要求。侧面的副坝采用浆砌石砌筑，外坡比 1： 侧为直立。 子 坝应按 1： 3 的外坡比进行削坡，平均外坡比达到 1： 止堆积坝局部滑坡的发生； 设计对堆积坝进行削坡，削坡后形成 三 级子坝，每级子坝坝高 34m，单级子坝外坡比为1： 2，马道宽 期坝顶宽 面排水沟、 东 坝肩截水沟与库周截水沟断面 一致，均为宽 深=40000西坝33 肩截水沟与上游的 排水明渠 合并 总坝高 13m，最终形成堆积坝外坡比为 1： 在库上游增设拦水坝，并在坝底预埋 500水泥涵管，敷设一路 500水涵管或者开挖排水明渠，与拦水坝下的排水管相连接； 在库尾修建一座拦水坝， 拦水坝高 3m，坝轴线长度约 22m，坝顶宽1m，浆砌石结构，内外坡比均为 1： 消力池的 排水明渠长度约126m，消力池至河谷排水渠长约 200m，过公路部分采用 600 的水泥涵管，排水明渠进水口标高 784m，消力池处出水口标高 769m， 排水明渠断面为BH= 500500度 3%， 下游段坡度较大，混凝土现浇筑。 建议闭库时将库面设置为 3%的反坡（坡向下游侧），并在库面上设置纵横向排水沟，可不再设排渗设施； 首先应利用削坡的尾砂对库区内滩面进行平整，然后对库区内滩面覆土，覆土以 3%的坡度坡向库区下游，覆土厚度约 土后的库面上种草，沿库区周边修建截水沟，截水沟、堆积坝坝顶横向排水沟及坝肩排水沟相连通，构成完成的排水系统，以便及时排除汛期雨水，加强坝体稳定性。 34 第六章 环境保护 矿库失事环境影响 尾矿库对环境影响方面的因素：一是尾矿库在建设和堆积过程中将对库区形成的自然景观、环境要素、生态平衡造成局部破坏和改变，从而使环境质量发生一定的变化；其次是以风为载体的粉尘污染环境的有害因素；三是以水为载体污染环境的有害因素。 （ 1） 自然景观及生态影响 尾矿库在建设及运行过程中，将对库区山体的统一性、协调性及山体植被产生一定的影响。 （ 2） 环境空气影响 该尾矿库已停用多年，现库区形成 大面积 尾矿堆积坝坡面以及尾矿干滩区域（当尾矿砂脱水后，粘结性变差），一遇风吹易粉尘飞扬，粉 尘的粒度一般以 间的粒级为主，如无有效防尘措施，易造成