尾矿坝可研.doc

学习资料收集于网络，仅供参考目 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11.4 可研编制依据21.5 可研编制的原则及范围4第二章 区域环境与库区地质条件62.1 自然生态环境62.2 社会经济环境概况102.3 库区地质条件10第三章 尾矿库库址选择153.1 尾矿库库址选择153.2 库址特点16第四章 尾矿库库容、等别及设计标准的确定174.1 尾矿相关基础资料174.2 尾矿库库容194.3 尾矿坝高度的确定204.4 尾矿库等别234.5 尾矿库设计标准的确定24第五章 尾矿输送系统265.1 尾矿输送方案265.2 水力计算26第六章 拟建尾矿库工程方案286.1 尾矿坝方案286.2 尾矿堆积坝306.3 防洪排水方案336.4 回水系统396.5 值班房及通讯、照明设施396.6 供配电方案40第七章 环境保护427.1 环境保护可研依据427.2 环境保护措施427.3 水土保持44第八章 安全专篇458.1 主要危险有害因素及防范对策措施458.2 库区安全及对下游影响分析488.3 初期坝和堆积坝的稳定性分析498.4 防洪排水设施安全可靠性分析508.5 动态监测和通讯、照明等配置的可靠性分析518.6 尾矿库安全管理52第九章 投资估算599.1 建设工期599.2 估算依据599.3 投资估算599.4 资金来源60第十章 效益分析6110.1 经济效益分析6110.2 社会效益分析61第十一章 结论及建议6211.1 库址及尾矿库形式6211.2 尾矿库的等别及标准6211.3 尾矿库主要工程方案6211.4 建议64附件：设计委托书附图序号图纸名称图号1图纸目录012尾矿库平面布置图023尾矿库面积、库容曲线图034堆积坝纵剖面图045初期坝纵横剖面图056排水系统纵剖面图06学习资料第一章 总论1.1 建设单位简介#有限公司是一家民营企业，住所在#白土岗镇新街38号，成立于2005年6月20日，#工商行政管理局登记注册（注册号41132110000081），法定代表人：#。建设选矿厂规模为300t/d，总投资为700万元。主要从事铁矿石的选矿加工和销售。劳动定员50人。选厂的原则工艺流程为碎矿磨矿磁选。最终产品为铁精粉，尾矿通过输送系统输送至尾矿库堆存、澄清水返回再利用。1.2 建设项目概况1.2.1项目名称、地点及建设单位建设项目名称：。建设地点：。建设单位：1.2.2工程性质及规模工程性质：#尾矿库工程为新建工程，是该公司规模为300t/d选矿厂的配套工程。工程规模：初期坝高为8m,尾矿库总坝高26m，总库容为32.96万m3，可储存尾矿量为23.07万m3。可满足300t/d规模选矿厂4.5年排尾需要。工程造价：155.2万元。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工程同时设计、同时施工和同时投入使用。该企业的选矿厂建设规模为300t/d，建成投产后要排弃大量尾矿，为此需解决尾矿的堆存问题，必须建一座尾矿库以满足选厂建成投产后的生产排尾需要。1.4 可研编制依据1.4.1 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）中华人民共和国环境保护法（1989.12.26）；（5）中华人民共和国水污染防治法（1996.05.01）；（6）中华人民共和国固体废物污染环境防治法（1996.04.01）；（7）中华人民共和国职业病防治法（2002.05.01）；（8）中华人民共和国水土保持法（1993.8）；（9）非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法（国家局令第18号，2005.02.01）；（10）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）；（11）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）；（12）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）；（13）特种作业人员安全技术培训考核管理办法(1999年7月12日国家经贸委主任令第13号)；（14）尾矿库安全监督管理规定（国家安监总局6号令，2006.06.01）；（15）安全生产许可证条例（国务院令第397号，2004.01.13）。1.4.2 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/T5129-2001）；（9）水工建筑物抗震设计规范（DL5073-2000）；（10）建筑抗震设计规范（GB500112001）；（11）水工混凝土结构设计规范(SL/T191-96)；（12）水工隧洞设计规范（SL2792002）；（13）防洪标准（GB50201-1994）；（14）污水综合排放标准（GB89781996）；（15）建筑设计防火规范（GB50016-2006）；（16）土工合成材料应用技术规范（GB5029098）；（17）生产过程安全卫生要求总则（GB12801-1991）；（18）企业职工伤亡事故分类（GB6441-1986）；（19）高处作业分级（GB3608-83）；（20）选矿安全规程（GB18182-2000）；（21）矿山安全标志（GB14161-1993）。1.4.3 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）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 1984年10月编制）。1.4.4 项目委托书及基础资料（1）建设单位的设计委托书；（2）建设单位提供的1：1000库区地形图；（3）白土岗镇五里沟梅子垛铁矿尾矿坝岩土工程勘察报告（#市基力勘测有限公司.2008.6）；（4）建设单位提供的尾矿工艺资料等有关资料；（5）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，对企业委托范围内的尾矿库工程进行可行性研究。1.5.1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，结合现场踏勘的实际情况，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）可研方案技术可行，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。1.5.2编制范围本可行性研究报告对拟建的尾矿库工程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、堆积坝、防洪排水设施、防排渗设施、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。为本建设工程项目的实施提供了可靠的、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2.1.1地理位置与交通#位于河南省西南部，伏牛山南麓，#盆地北缘。三面环山，中部为丘陵地，东部为平原。县境地势西北高，东南低。山地占86。白河及其支流黄鸭河、松河、鸭河等流贯全境。地理坐标为北纬3312-3343，东径11155-11251。境域东西长约95千米，南北长约62千米，面积2946平方公里。全县总人口60万人，隶属于#市。图2-1 尾矿库交通位置图垚鑫汇贸易有限公司选矿厂位于#白土岗镇，公司选厂位于白土岗镇付庄南，拟建尾矿库位于选厂西南方的五里沟，为一山谷型尾矿库。交通较为便利。尾矿库交通位置见图2-1。2.1.2地形地貌#地处豫西中低山区，西、北、西北部均为伏牛山脉所环绕，中间开阔向南敞开，与#盆地相连，形成一个三面环山的“簸箕”型。整个地势为西部、北部高，东南部低，海拔高度在1432153米之间。地貌组合以中山、低山、丘陵为主，兼有河川平地。#地貌受地质构造条件的控制，使县内山脉、河流均沿构造方向展布。同时还受岩性和外营力作用影响，而形成不同的地貌类型。其中燕山运动基本上奠定了现代地貌骨架的基础，它以强烈的造山运动，大规模的岩浆活动和断裂活动，形成巨大的伏牛山岩体和大墁岩体，并构成县镜的山脉主峰。喜马拉雅运动，进一步加强了县镜地貌的分异过程，形成现代的地貌格局。现代构造运动，对现今地貌的形成和发育亦有着十分显著的影响。它使县镜伏牛山的山前地带随山体上升而遭受流水侵蚀，形成丘陵形态。全县山脉，大体可分为两大主干山脉和16条支脉。第一大主干山脉，由#东南入境，沿县镜北部一直向东延伸，入#，构成#的天然界山。其重要山峰有#等。第二条主干山脉由东南入境，沿西部边界向东南延伸，入、#县境。主要山峰有#三县的天然界山。拟建尾矿库场地地貌单元属浅山丘陵地带，上部为坡积土，下部为强风化闪长岩和中等风化闪长岩。场地地形较大，无活动断裂通过，所在沟内平时无溪流。2.1.3水文气象#河流均属汉江水系，多发源于西北山地，向东南流，与山脉走向一致。境内最大的河流是白河，境内的河流基本呈树枝状分布。所有河流的下游段河床比较平缓、开阔，汛期常引起洪水漫溢两岸。河川径流主要来自地表径流，地表径流的季节变化明显，以夏季最多，春秋季次之，冬季最少。河流具有鲜明的季风气候区的特点。河流水质较好，主要为重碳酸钙、重碳酸钙钠或重碳酸钙镁型水，矿化度为100300毫克/升，呈中型偏碱，部分地区水中含氟、汞量大。县境地下水受地质构造、岩性条件和地貌因素的制约，以浅层潜水为主，深层水不发育。全县浅层潜水分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、孔隙裂隙水、基岩裂隙岩溶水4个类型。#地处与温暖带交错的边缘，属北亚热带季风型大陆性气候，并具有明显的过度性特征。冬夏长，春秋短，四季分明，气候温和。年最低气温-13.8，最高气温41.6，平均气温14.8。最冷月份1月，平均气温0.9，最热月份7月，平均气温27.5。最大年降水量1463毫米，最小年降水量503.8毫米，年平均降水量为840毫米，一般集中在7-9月份，冰冻期一般在每年的11月至次年的2月，无霜期年平均216天。2.1.4土壤植被项目区所在地为浅山丘岭地带，沟谷两侧山坡植被茂密，乔灌木相间而生，植被覆盖率达70以上，区内植被成份主要以栎类树种为主，多由栓皮栎、青冈栎、麻栎、槲栎等组成。按植被群落分布为4个类型。1）、落叶阔叶林区：以乔木经栎类为主，其次是山榆、椴树、五角枫和数量不多的油松、华山松。灌木有黄荆、山合欢、胡枝子、猕猴桃等。草类有黄背草、白茅、野菊及艾类。植被覆盖度较高。2）、针阔混交林区：上层为马尾松、油松，中层是栎类树种，下层生长灌木和草类。植被覆盖度一般。3）、柞坡：为次生植被区，主要树种为栓皮栎、麻栎、青冈栎、槲栎等栎类。植被种类单纯，仅以低矮的栎类为主，其它灌木和草类植被甚少，覆盖度低。4）、农作物植被区：主要是小麦、玉米、水稻、红薯、花生等农作物类。2.1.4动植物调查南召优越的地理位置，温暖湿润的季风气候，充沛的雨量，丰富的山脉和被保护下来的原始森林等诸多因素，为多种动物、植物和微生物的繁衍生息创造了良好的条件。境内野生动、植物资源具有多方交汇，南北兼容，种类繁多，稀有珍贵的特点。既有冰川时期的孑遗植物银杏、粗榧、水杉，又有热带区系植物金牛、无叶兰、红豆。还有寒带树种白桦和南召独有的清溪杨；既有野獐、野猪、又有国家级和省级保护动物金钱豹、羚羊等；既有木耳、拳菜、蘑菇等山珍，又有名贵的猴头、竹荪等。构成了南召野生植物资源种类繁多，丰富多彩的生态景观。2.2 社会经济环境概况#隶属于#市，总人口62万人。共有满、回、蒙古等少数民族成分22个，约2.8万人。下辖8个镇、8个乡。现有耕地38.98万亩，粮食作物以小麦、玉米、稻谷、红薯为主。经济作物有花生等；森林覆盖率61%。全县动植物种类繁多。有植物134科1058种，动物870余种。西部与内乡接壤的宝天曼被省政府确定为自然保护区，是河南省动植物资源的保护和科研场所之一。主要中药材有山萸肉、辛夷、杜仲、山楂、天麻等。土特产有苹果、猕猴桃、板栗、木耳、拳菜等。全县矿产资源丰富。已发现各类矿藏29种，其中金属矿藏15种，以磁铁矿储量较大，品位亦达到工业开采指标；非金属矿藏14种，其中大理石、水泥灰岩储量丰富，且具有较高的开采价值。近年，#以丝毯、大理石、叶类加工等为主的创汇业发展很快，全县创汇额连续5年居河南省县级之首。同时矿产开发、畜牧养殖等产业亦得到长足发展。2.3 库区地质条件2008年6月，垚鑫汇贸易有限公司委托#市基力勘测有限公司进行了尾矿库区工程地质勘察工作，编制了白土岗镇五里沟梅子垛铁矿尾矿坝岩土工程勘察报告主要内容如下：2.3.1场地岩土工程条件2.3.1.1地形、地貌 拟建场地地貌单元属浅山丘陵地带。场地地形较大。本次勘察采用R-325型全站仪放样的方法来确定钻孔位置及高程，其结果详见岩性统计表（见表2-1）。 岩 性 统 计 表 表2-1岩 性坡积土强风化闪长岩中等风化闪长岩终孔深度孔口高程自至厚自至厚自至厚米米米米米ZK10.0 1.5 1.5 1.5 4.5 3.0 4.5 15.2 10.7 15.2 244.2 ZK20.0 1.3 1.3 1.3 3.9 2.6 3.9 10.4 6.5 10.4 239.1 ZK30.0 1.5 1.5 1.5 4.4 2.9 4.4 15.0 10.6 15.0 243.8 平均层厚1.5米3.0米最大揭露厚度10.7米2.3.1.2地基土地质特征本次勘察所揭露的地层按其时代成因，工程地质特征，自上而下分为三个工程地质层，现分述如下:1）、坡积土（Qdl）：黄褐-褐黄色，松散，稍湿，以粘土为主，含少量小石块，组织组构已全部破坏，矿物成分除石英外，大部分已风化成粘土，锹镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性。该层土在场地内均有分布，与下伏土层呈突变接触，层底埋深1.3-1.5米，层厚1.3-1.5米，平均层厚1.5米。2）、强风化闪长岩（pt）：青灰色，组织结构已大部分破坏，矿物成分已显著变化。长石、云母已风化成次生矿物。裂隙很发育，岩体破碎。岩体被切割成2-20cm的岩块，可用手折断，用镐可挖掘，干钻不易钻进。该层土场地内均有分布，该层土场地内均有分布，与下伏土层呈渐变接触，层底埋深3.9-4.5米，层厚2.6-3.0米，平均层厚3.0米。3）、中等风化闪长岩（pt）：青灰-灰白色，组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，仅沿节理面出现次生矿物。风化裂隙发育。岩体被切割成20-50cm的岩块。锤击声脆，且不易击碎，不能用镐挖掘，岩芯钻方可钻进。该层土场地内均有分布，该层土场地内均有分布，该层层底未揭穿，最大揭露厚度10.7米。2.3.1.3场地地下水本次在勘察深度范围内未见地下水。2.3.1.4地震基本烈度根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）的规定，#抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0. 05g，所属地震分组为第一组，应以此设防。2.3.1.5场地土类型及建筑场地类别划分根据 建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）的规定，本场地土类型为岩石，建筑场地类别为类 。根据“ GB50011-2001 ”规范4.1.1条文说明，该场地对建筑抗震可视为可进行建设的一般场地。2.3.1.6地基土腐蚀性评价依据GB50021-2001规范中表G.0.1，该场地环境类别应划分为II类。由岩土工程勘察规范可判定场地土对混凝土结构不具腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构不具腐蚀性。2.3.1.7不良地质作用勘察期间未发现场地内及其附近有滑坡、泥石流、古墓、崩塌等不良地质作用。2.3.1.8构筑物地基可行性分析根据勘察结果，结合区域地质情况及地区经验，选矿厂内拟建建筑物或构筑物以第层强风化闪长岩作为基础持力层。综合判定为稳定地基，假若库区地表、地下水渗透坝体下地基持力层，使其软化、润滑，可能造成坝体滑移不稳定。同时还应注意，若坝体材料就地取材用膨胀性的坡积土，因其有胀缩特性会引起坝体遇水膨胀失水收缩，从而造成坝体开裂，也是坝体不稳定因素之一。因此建议采用非膨胀粘土或现场膨胀土的改性土来建筑坝体。还应注意防渗垫层的稳定性，若防渗垫层及防渗垫层上部固体填埋物滑移，也会引坝体不稳定，应避免雨季大量地表水对基础的强烈冲刷，采取相应的防水措施。2.3.1.9场地岩土工程条件分析该工程重要性等级为三级，场地等级为二级，地基土等级为二级，综合判定勘察等级为乙级。勘察未发现场地内有地下管道、电缆、人防工程等，人防工程等，交通便利，工程环境条件较好。 2.3.1.10地基土胀缩性评价依据膨胀土地区建筑技术规范（GBJ112-87）第2.3.4 条, 该场地相对高差5.1米，大于1米，地形坡度大于50，应划分为坡地场地。依据场地内第层坡积土的野外鉴定和样品土工试验6组，其自由膨胀率最小值为45%，最大值为56%，平均值为49.7%，按规范“GBJ12-87”2.3.3条，可判定该层土具弱膨胀潜势。2.3.1.11结论与建议1）、本工程重要性等级为三级，场地等级为二级，地基土等级为二级，综合判定勘察等级为乙级。2）、拟建场地地貌单元属于浅山丘岭地带。场地地貌形态单一，地形起伏较大。场地无不良地质作用，适宜建筑。3）、依据拟建建筑物场地地质特征并结合区域工程实践经验，经综合分析后各土层的埋深、厚度及承载力特征值详见表2-2 。 地层埋深、层厚及承载力特征值建议值一览表 表2-2 层 号层底埋深（米）平均层厚（米）承载力特征值建议值（kpa）坡积土1.3-1.51.5155强风化闪长岩3.9-4.53.0400中等风化闪长岩最大揭露厚度10.7米5004）、本场地地貎单元为浅山丘岭地带，上部为坡积土，下部为强风化闪长岩和中等风化闪长岩。无活动断裂通过，结合现场钻探情况及场地地貌、地势形态，以第层强风化闪长岩作为坝体地基持力层，综合判定为稳定地基。5）、本次在勘察深度范围内未见地下水，可不考虑地下水的不利影响。6）、场地土对混凝土结构不具腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构不具腐蚀性。7）、该场地地震设防烈度为6度，建筑场地类别为I类，可视为建设的一般场地。8）、各土层的物理力学性质指标、压缩性指标、抗剪强度指标详见有关章节。9）、拟建的尾矿坝，以第层强风化闪长岩作为坝体地基持力层。10）、标准冻深按0.5米计。11）、基坑开挖后应认真做好验槽工作，若发现异常情况，及时采取相应措施。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5.2.1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。3.1.2 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，该企业选厂场址已定，选厂正在建设中，最后确定在#白土岗镇五里沟建设尾矿库，选厂附近也没有比该沟更合适的库址，尾矿库库址位于选厂西南方向，直线距离约100余米。经现场进行踏勘，结合1：1000库区地形图对拟建库址描述如下：拟建尾矿库五里沟库址，沟长约380m，沟的方向为近北南展布，地势北高南低，沟谷为一“丫”字形沟谷，断面形状呈 “U”字形，两岸植被较为茂密。初期坝坝址以上沟长达200余米，沟谷纵向平均坡降为12左右，沟底宽窄变化较大为2060米，沟顶宽110180米，沟深2636m。沟内三面环山，库区沟内有一小树林，没有住户。汇水面积为0.043km2，尾矿压力输送，适合建设山谷型尾矿库。选厂附近没有比此沟更合适的。经综合比较，推荐五里沟为拟建尾矿库库址。3.2 库址特点该尾矿库库区无乱采、滥挖现象，也未发现坍塌、滑坡、泥石流等现象。库区植被茂密，两岸山体稳定，发生滑坡的可能性很小。库区上游三面环山，植被发育，沟内没有居民住户,两岸山坡有少量耕地。沟口东侧有3余户居民须动迁，动迁户少。库区及其附近无重点文物保护点和风景名胜区。适合建设山谷型尾矿库。1）拟建尾矿库与选厂距离较近，尾矿输送需可采用自流输送方式；2）初期坝坝址处沟谷相对较窄，初期坝建设费用较低；3）汇水面积较小；4）沟口较窄总体形成的库容不大；5）库区内沟谷较宽，尾矿堆积上升速率较慢，有利于坝体稳定。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4.1.1尾矿相关指标该公司拟建的选厂生产规模为300t/d，生产工艺为破碎磨矿磁选，最终产品为铁精矿，废弃尾矿输送至尾矿库澄清、堆存。选矿方法为磁选工艺，相关资料如下：选厂生产规模：300t/d；工作制度：300天/年，3班/天，8小时/班；磨矿细度：-200目占60%；回收率：90%；尾矿产率：86% ；铁精粉品位：64%；尾矿比重：2.75t/m3；尾矿堆积干容重：1.52t/m3；尾矿排放矿浆浓度：29.6%；尾矿矿浆水固比：2.32；尾矿矿浆稠度（固液比）：0.43；排尾量：258t/d，7.74万t/a（5.09万m3/a）；日排尾矿浆体积：693m3/d；选厂排尾矿出口标高：277m；需尾矿库服务年限：4年。4.1.2尾矿的物理力学性质该选厂磨矿细度为-200目占60%，方案确定该尾矿库尾砂堆积坝采用冲积筑坝法，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50%，则该尾矿库坝体尾矿砂为尾粉砂，坝体尾矿颗粒平均粒径为0.074mm。尾矿真比重：2.75t/m3；尾矿堆积干容重：1.52t/m3；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。4.1.3 尾砂冲积坡度计算i=0.1C1/3(d50VB/Q)1/6式中：i尾砂平均冲积坡度； d50尾砂中值粒径，0.000074m； C矿将稠度（固液比），0.43； V尾矿不冲流速，一般取0.150.3m/s；B冲击宽度（可取放矿宽度），10m；Q矿浆流量，693m3/d=0.008m3/s； 经计算，i=0.0373.7%，取i=3.0%。4.1.4尾矿澄清距离计算在尾矿放矿水力冲积过程中，细粒尾矿需在水中停留一定时间沉淀而澄清尾矿水，其澄清距离包括水下沉积坡水平投影距离和水下沟底水平投影距离：L=L1+L2L1=0.03h(Vt/uc)2L2=H/I式中：L澄清距离，m；L1水下沉积坡水平投影距离，m；h滩上水流厚度，m（取0.08）Vt滩上水流流速，m/s（取0.15）uc沉积颗粒平均粒径的沉降速度，m/s（取1.510-3）L2水下沟底水平投影距离，mH澄清水深，m（取1.0m）I沟底坡度，（取0.12）计算得：L1=24m， L2=8.3m，L=32.3m。4.2 尾矿库库容4.2.1 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。其所需总库容计算公式如下：VWN /(r)7.744/(1.520.7)29.10万m3式中： V所需的尾矿库总库容，m3；W选矿厂年排出的尾矿量，7.74万t/a；N设计尾矿库服务年限，4年；r尾矿平均堆积干容重，1.52t/m3；尾矿库的终期库容利用系数，0.7。计算结果：选厂生产4年，排出的尾矿量为20.36万m3，利用系数按0.7计，所需几何库容为29.10万m3。4.2.2几何库容计算依据业主提供的1：1000尾矿库区地形图并利用求积仪进行计算，其计算库容结果如下表：表41 几何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）245159139325196600250627319660849854249025510723621501312256560926015520127759179305896552652034221741422441511220527024540329619由上表绘制的库容曲线可知，尾矿堆积标高270.00m时，库容为32.96万m3，已大于服务年限所需库容29.10万m3。故本次可研方案确定尾矿最大堆积标高为270.00m，总库容为32.96万m3，利用系数按0.7计，有效库容23.07万m3，可服务年限约4.5年。4.3 尾矿坝高度的确定4.3.1初期坝坝高的确定依据选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）第3.1.3条之规定，初期坝坝高的确定应满足下列要求：1）贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量；2）澄清尾矿水；3）调蓄洪水；4）利用尾矿库调蓄生产供水时，贮存所需的调蓄水量。根据前面几何库容计算结果，结合现场地形，该沟谷较宽，选矿厂投产后半年的尾矿量为2.58万t/a（约合1.7万m3），利用系数按0.44计，所需几何库容为3.86万m3。通过尾矿库平面布置地形图和尾矿库库容面积曲线图，查得对应初期坝高度为8m，坝顶标高为252.00m，几何库容为4.0万m3，大于所需几何库容3.86万m3。有效利用系数按0.44计，有效库容为1.76万m3，可堆存尾矿2.67万t，可满足选厂0.52年排尾需要，且同时满足其它条件，因此确定初期坝高为8m。初期坝高度，按五等库防洪标准计算。验算如下：1）澄清距离：在正常生产过程中控制水位时，澄清水深最大为1.0m，则尾砂面上的水平距离为1.0/0.03=33.3m，沟底坡度按12%计算，沟底上的水面距离为1.0/0.12=8.3m，共计澄清距离为41.7m32.3m，满足计算的澄清距离的要求。2）调洪水深：初期坝顶标高为252.00m，库长为200m，确定尾矿库控制水位标高为248m，其高差为4.0m；在保证最高洪水水位时的最小干滩长度40m的前提下，则最小安全超高1.2m0.4m，留有2.8m用作调洪水深，根据调洪计算所需调洪水深为1.2m2.8m,满足要求。3）最小干滩长度：在初期坝顶标高为252.00m时，库长为200m，确定尾矿库控制水位标高为248.00m，其高差为4.0m；在保证最小安全超高0.4m，调洪水深1.2m的前提下，最高洪水水位时干滩长度为80m40m,满足规范要求的最小干滩长度要求。初期坝坝顶标高为252.00m，能够满足以上条件，故确定初期坝顶标高为252.00m，初期坝轴线处坝底标高为244.00m，坝高为8m合理。4.3.2 尾砂堆积坝高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库容面积曲线图，查得最终堆积坝坝顶标高270.00m，几何库容为32.96万m3，已大于服务年限所需库容29.10万m3。故本次可研方案依据地形特点和库容曲线图，确定最终堆积坝顶标高为270.00m, 最终堆积坝高18m，总坝高26m，几何库容为32.96万m3，尾矿库可满足选厂4.5年的排尾需要。尾矿堆积坝高度按五等库标准验算如下：1）澄清距离：在控制水位时，澄清水深最大1.0m，则尾砂面上的水平距离为1.0/0.03=33.3m，沟底坡度按16%计算，沟底的水平面水平距离为1.0/0.16=6.3m，共计澄清距离为39.6m31.7m,符合计算的澄清距离的要求。2）调洪水深：确定最终堆积坝顶标高为270.00m, 库长达200m，尾矿水控制水位标高为266.5m，其高差3.5m；在保证最小安全超高0.4m、最高洪水位时的最小干滩长度40m的前提下，安全超高1.2m0.4m，则留有1.9m可作为调洪水深，根据调洪计算所需调洪水深0.8m1.9m，满足要求。3）最小干滩长度：终期坝顶标高270.00m时，库长达200m，控制水位标高为266.5m，其高差3.5m；在满足最小安全超高0.4m，调洪水深0.8m，最高洪水位时的干滩长度为76.7m（此时安全超高2.3m），大于规范要求的最小干滩长度40m之要求。最终堆积坝坝顶标高定为270.00m时，满足以上条件，故确定最终堆积坝坝顶标高为270.00m，堆积坝坝高18m，总坝高26m。几何库容为32.96万m3。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总库容、坝高等参数与划分标准进行对照，尾矿库等别的确定除与总坝高和总库容有关外，还与尾矿库一旦失事影响下游居民和设施程度有关。确定尾矿库总坝高26m（为五等库），几何库容为32.96万m3（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。依据上述标准界定该尾矿库为五等库。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的规定和标准确定尾矿库设计标准，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防洪标准设计1002005010030502030校核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特珠运行1.11.051.051.01.0本次可研方案确定该尾矿库等别为五等尾矿库。尾矿库总坝高26m，总库容为32.96万m3，使用年限4.5年，所以根据上述标准综合确定该尾矿库的主要构筑物等级为五级。防洪标准初期按洪水频率为3.3%（30年一遇洪水重现期）设防，中、后期按洪水频率为1%（100年一遇洪水重现期）设防。尾矿库最小干滩长度40m且安全超高不小于0.4m。五级尾矿坝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,特殊运行K1.0。该区的抗震设防烈度为6度，地震加速度值为0.05g。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，该尾矿库的尾矿输送可实现自流输送。梅子垛尾矿库距选厂约100米，地形坡度在12%20%，地形坡度能够满足尾矿浆自流运输，可充分利用此地形条件。方案设计尾矿输送采用自流输送至尾矿库，从坝顶向库内均匀放矿。5.2 水力计算5.2.1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，0.0058- 0.0068m3/s；K矿浆流量的波动系数，0.91.1；W干尾矿量，8.3t/h；m矿浆水固比，2.33；rg尾矿比重，2.8；u尾矿d50颗粒的自由沉降速度，0.003m/s；P矿浆重量浓度，30%；rk矿浆比重，1.233；Pv矿浆体积浓度，0.13；经查表计算得临界管径为Dl=0.081或0.086m。5.2.2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。根据地形，尾矿输送采用自流输送。选厂尾矿出口与初期坝顶直线距离200余米，敷设管道长约250m。尾矿管选用高密度聚乙烯管，敷设管道至尾矿坝顶，并沿坝轴向从左坝肩延长至右坝肩不到10m处，尾矿坝顶至放矿口，采用铠装胶管或塑料管作为放矿支管，管径选取70-80mm，间距10m，可以在坝前不同位置交替分散放矿。选矿厂排出的尾矿浆由砂泵扬送至尾矿库，随着尾砂坝的堆高，管道向库内延伸，沿山坡地面布置，坡度不小于4%。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。第六章 拟建尾矿库工程方案6.1 尾矿坝方案6.1.1尾矿库形式根据已选定的尾矿库库址地形条件，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。根据库区岩石情况，确定采用当地的风化石料筑坝，尾矿坝为不透水堆石坝；尾砂堆积坝为上游冲积法筑坝，库内防洪排水系统采用涵洞排水井泄洪排水方案。6.1.2 初期坝坝址位置本可研根据地形图确定初期坝顶轴线两端点坐标分别为：X1=3762.7575，Y1=3700.533，Z1=252；X2=3762.7636，Y2=3700.532，Z2=252。初期坝顶长61m,详见尾矿库平面布置图。6.1.3坝体结构构造6.1.3.1初期坝结构形式的确定根据现场调查情况，本着就地取材的原则，采用当地的风化石料筑坝坝体为不透水堆石坝。不透水堆石坝具有筑坝用料省，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。6.1.3.2坝体的构造分述如下： （1）坝顶宽度依据选矿厂尾矿设施设计规范第3.5.1条之规定，结合管理要求，确定初期坝坝顶宽度为3.0m。在外坡244m处设置排水棱体，干砌石结构,高3m,顶宽2m,内外坡比为1:1.5。（2）坝坡坡比及护坡确定坝高8m，按照选矿厂尾矿设施设计规范第3.5.3条之规定，确定坝内坡坡比为1：1.8，外坡比为1：2。坝顶面及坝外坡均采用干砌块石护坡，厚0.5m。 形成初期坝的结构参数为：坝顶标高252.00m，坝顶轴线处坝底标高244.00m，坝高8m，坝顶宽3.0m，坝顶长61m。 详见坝体横、纵剖面图。 6.1.4 筑坝材料及筑坝质量要求对筑坝石料的要求：1）、风化料压实指标应以室内和工地压实试验所得最优含水量时的最大干容重为标准进行选取。结合类似尾矿坝的实践，压实标准确定为1.9吨/米3。2）、适宜的含砾量有利于土料特性的改善，其最大干容重随含砾量的增加而增大。方案要求含砾量为20-30。 6.1.5初期坝防排渗 初期坝确定采用不透水堆石坝，在坝底部布置坝基础座。坝基础座落在第层强风化闪长岩上。坝底设置排渗褥垫，坝体内侧坡面设置反滤层，下部坝址处设置横向集液暗沟，坝前库区内设置砂卵石透水层，下部坝趾处设横向集液暗沟与坝前排渗褥垫连接，共同组成初期坝排渗系统，透水性能好，有利于尾矿水的渗出和尾矿迅速固结，(详见附图)。6.1.6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，坝肩截水沟断面规格为底宽深500600mm，内坡比为1：0.3。 2）、根据排渗方案，在初期坝下游坡脚沿坝脚横向设渗水及雨水排水沟，两端以地形坡向中间部位，由中间引至下游水系，其断面尺寸为宽深=900mm900mm, 内坡比为1：0.3，为浆砌石结构。 6.1.7 坝基处理在坝基开挖时，必须清除上部腐植土、树根等植物根系、乱石，清基要彻底，坝基础座应坐在第层强风化闪长岩上，形成嵌岩结构。6.2 尾矿堆积坝6.2.1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，堆积坝体处于饱和或半饱和状态下的稳定边坡角，且该初期坝为透水坝可视为透水地基，则尾砂堆积坝的稳定边坡系数m（边坡比：1：m），根据尾矿设施设计参考资料确定坝坡应满足下式要求：由tan=1/mftan/Kb得mKb/ftanm稳定边坡系数；稳定边坡角；K安全系数，五等库（洪水运行）为1.0；f尾矿浮容重 ，0.947；（尾矿真比重2.75）b尾矿饱和容重，1.947；尾矿砂内摩擦角，度，取28（饱和状态时）；经计算得 m3.86，即考虑堆积坝处于饱和状态下受到的稳定渗透压力时，方案确定尾砂堆积坝的稳定边坡系数取m4.04.5。6.2.2 筑坝方法与子坝结构确定后期尾矿堆积坝筑坝方法采用冲积法筑坝。初期坝堆满后，进行后期坝的堆筑；首先用人工或机械利用坝前较粗的尾砂修筑子坝，然后整理坝前尾砂面，将坝前分为冲积段、准备段、干燥段。尾砂堆积坝坝顶宽2m，高度2m，上游坡比1:1.5，下游坡比1:3，分层夯实。共筑9级堆积坝，最终形成堆积坝坝顶宽15m，高2.0m，下游总坡比1:4，详见附图。尾矿粒度较粗，易于沉降，尾矿沉降澄清距离较短，干滩距离大于40m，最小安全超高0.4m，能够满足五等尾矿库最小干滩长度的要求。在子坝堆筑中，遇到沟两侧豁口地段，子坝向内平推形成坡比为1:4的坡度。6.2.3坝肩截水沟与坝面排水沟6.2.3.1坝肩截水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，断面规格为底宽深500600mm，内坡比为1：0.3。其沟底标高要求低于横向马道排水沟沟底300mm。坝肩截水沟要在靠近坝肩的山坡上修筑。6.2.