某某尾矿库初步设计

某某尾矿库初步设计目录1概论111区域概况112企业现状213设计依据214设计基础资料215尾矿设施概述516结论及建议72尾矿库821尾矿库自然特征及工程地质条件822尾矿库等别及设计标准1323初期坝1624尾矿堆积坝1725排洪构筑物1926尾矿坝边坡稳定分析2727尾矿放矿2828坝体排渗设施2929辅助设施293尾矿输送系统、回水系统3131尾矿输送工艺资料3132尾矿输送3133回水系统344环境保护3641环境质量标准及污染物排放标准3642环境影响评价3643环境保护3744水土保持385安全生产管理3951设计标准3952主要构筑物安全使用3953尾矿堆积体安全堆存3954安全因素可靠性分析3955安全机构4056安全措施4157监测4258尾矿库的安全闭库446劳动保护、安全卫生与消防4661设计依据4662劳动保护、安全卫生4663消防4664安全管理机构467存在的问题及建议478技术经济4881计算依据4882计算结果489投资概算4591主要工程内容4592编制依据4593概算结果4694投资分析48附表附表1劳动定员表附表2主要基建工程量表附表3主要设备、材料表附件附件1营业执照附件2委托书附件3立项批复复印件附件4尾矿坝渗流及边坡抗滑稳定计算图表附件5尾矿库工程地质勘察报告封面及相关资质附图附图1图纸目录附图2尾矿库总平面布置图附图3初期坝断面图及大样图附图4尾矿库剖面图附图5排水构筑物断面图附图6接合井平断面图附图7库容曲线图1概论11区域概况XXXXXXXXXXX尾矿库位于XX县管辖范围内，XXXXXXXXX选厂为新建选厂，选厂处理的矿种为铁矿，处理原矿能力为400T/D，每天三班制，年工作300D。尾矿库位于XX县XX，场地位于低中山之间的山麓斜坡和沟谷上。距坝址处30M有一条村级土路，交通条件相对较差。工程场地区域位于XX县XX范围内，场地处于低中山之间的山麓斜坡地貌和山谷上，两侧山麓至山谷高差3540M，两侧均为斜坡，斜坡坡度较陡，约2530，库区周边斜坡上覆盖有松木林，植被好。山谷冲沟宽0510M，冲沟局部有出水点。场地内未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。工程场地区域地处云贵高原中部盆岭地区,该区域的构造活动，既强烈又复杂，褶皱、断裂构造发育。区内褶皱构造以向斜开阔，背斜狭窄为特征，其形态常因断裂破坏而不完整。断裂以近南北向的走向压扭性纵断层起主导作用，具多期活动特征。分布有鲁家村辣子箐大向斜、会川营背斜、走马地大平地断层。场区地处滇中高原中部，属亚热带高原季风气候。年均温156，最高325，最低65；多年年均降水量10272MM，降雨80集中在每年的610月。干、雨季分明；年蒸发量15002100MM，最强在35月。场地位于低中山之间的山麓斜坡和沟谷上。冲沟走向比较复杂，总体走向由北向南再向东，在坝址上游20M、80M处均有冲沟交汇。沟谷岸坡覆盖有松木林，植被好。距坝址30M处有一条村级土路，交通条件相对较差。12企业现状XXXXXXXXX选厂日处理量为400T铁矿，选厂工作300D/A，每天3班，8H/班，目前选矿厂正在建设。13设计依据XXXXXXXXX选厂设施正在建设，为了满足选厂正常生产需要，尽快使企业生产走入正轨，XXXXXXXXX委托我公司进行XXXXXXXXX选厂XX尾矿库初步设计工作。州、县相关职能部门到尾矿库选址现场进行踏勘，并取得相关立项批复，尾矿库库址方案为XX县XX境内沟谷中，本初步设计报告依据国家有关法规、工程设计规范、工程设计合同进行编制。14设计基础资料（1）业主提供的11000XXXXXXXXXXX尾矿库库区地形图。（2）XX省暴雨洪水图表实用手册（1992年版）。（3）XXXXXXXXXXX尾矿库岩土工程勘察报告（XX省地震工程研究院勘察分院2010年8月）。（4）XXXXXXXXX选厂尾矿工艺资料2010年8月。（5）尾矿工艺资料选矿厂规模400T/D；年处理矿石12万T/A；尾矿产率72；年排尾矿量864万T/A（502万M3）；服务年限216A；年生产天数300D每天生产小时8H（每天3班）；尾矿颗粒密度265T/M3尾矿平均堆积干重度172T/M3尾矿性质尾矿砂的颗粒组成主要依据类比铁选厂尾矿的分析资料，尾矿主要为尾砂尾细砂，详见下表11。表11尾矿性质项目尾粉砂平均粒径D50MM0095有效粒径D10MM0073天然容重KN/M3187干容重KN/M3172（6）设计采用的规范、标准中华人民共和国固体废物污染环境防治法200541；一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB185992001）；尾矿库安全技术规程（AQ20062005）国家安全生产监督管理总局200631；防洪标准（GB5020194）；水工建筑物抗震设计规范（DL50731997）；构筑物抗震设计规范（GB5019193）；选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ190）；碾压式土石坝设计规范（SL2742001）；给水排水工程构筑物结构设计规范（GB500692002）；给水排水工程管道结构设计规范（GB503322002）；给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程（CECS1412002）；地表水环境质量标准（GB38382002）；污水综合排放标准（GB89781996）；土石坝安全监测技术规范SL6094；尾矿设施施工及验收规程（YS541895）；碾压式土石坝施工规范（DL/T51292001）；砌石工程施工及验收规范（GBJ2032002）；土工合成材料应用技术规范（GB5029098）。（7）设计采用参考资料冶金矿山尾矿设施管理规程（冶金部、有色总公司1990年7月）；尾矿坝设计手册ISBN845786454；类似尾矿库工程。15尾矿设施概述尾矿库位于山麓斜坡和沟谷中，初期坝坝型为内坡反滤碾压堆石坝，坝高165M（含清基25M），坝顶长52M，坝顶宽30M,内坡118，外坡119，内坡设透水反滤层，厚15M。总库容1203万M3，有效库容1083万M3，可供现有选厂规模（年处理矿石12万T）服务216A。后期堆坝采用上游式，堆高18M，堆筑坡比140。尾矿输送采用自流管输送，选用100X5MMHPDE高密度聚乙烯管为尾矿输送管，总长625M。尾矿回水采用库尾浮船水泵进行回水，回水管选择热轧无缝钢管D1005MM，回水泵建议选用ISR8050250，水泵共两台（一用一备）。库区汇雨面积055KM2，排洪方案为采用库外截洪沟清污分流，库内排水斜槽、排水管、接合井结合的方式。排水斜槽全长946M，尺寸BH1515M，盖板厚500MM。排水管道设计选用D15M的圆形管道，总长163M。排水斜槽与排水管道交汇处设置接合井（D40M）。工程总投资78537万元，年经营费（含折旧费）1066万元，尾矿单位经营费用1234元/T。表12尾矿库综合技术经济指标表序号指标名称单位数量备注1选矿厂处理矿石量T/D4002年处理矿石量万T123年排放尾矿量万T864计502万M34选厂尾矿排放浓度205初期坝高M1656初期坝顶标高M20747初期坝底标高M205758尾矿坝顶标高M20929尾矿堆积坝M1810尾矿堆积方法上游式11尾矿坝高M34512尾矿库总库容万M3120313尾矿库有效库容万M3108314尾矿库服务年限A21615尾矿库等别等四16尾矿库汇雨面积KM205517尾矿库沟底纵坡10使用段18尾矿库排洪方式排水斜槽、排水管接合井19排水斜槽M946BH1515M20排水管M163D15M21尾矿输送方式加压管、自流管22尾矿输送高差M6224尾矿输送总流量M3/H525625尾矿输送长度M62526回水管长度M400D1005MM27年耗电量万KWH134428劳动定员人1129项目建设投资万元7853730年处理成本万元/A1066含折旧31尾矿单位处理成本元/T123416结论及建议（1）本尾矿库位于沟谷中，初期坝坝型为内坡反滤碾压堆石坝，坝高165M（含清基25M），坝顶长52M，坝顶宽30M,内坡118，外坡119，内坡设透水反滤层，厚15M。总库容1203万M3，有效库容1083万M3，可供现有选厂规模（年处理矿石12万T）服务216A。后期堆坝采用上游式，堆高18M，堆筑坡比140。尾矿输送采用自流管输送，选用100X5MMHPDE高密度聚乙烯管为尾矿输送管，总长625M。尾矿回水采用库尾浮船水泵进行回水，回水管选择热轧无缝钢管D1005MM，回水泵建议选用ISR8050250，水泵共两台（一用一备）。库区汇雨面积055KM2，排洪方案为采用库外截洪沟清污分流，库内排水斜槽、排水管、接合井结合的方式。排水斜槽全长946M，尺寸BH1515M，盖板厚500MM。排水管道设计选用D15M的圆形管道，总长163M。排水斜槽与排水管道交汇处设置接合井（D40M）。（2）本工程概算总造价为78537万元，其中初期坝为13849万元；排水系统为44478万元；输送系统为843万元；回水系统为720万元；值班房为400万元；辅助设施800万元；其它费用10084万元；工程预备费7140万元。2尾矿库21尾矿库自然特征及工程地质条件211场地位置、地形及地貌XXXXXXXXXXX尾矿库位于XX县XX管辖范围内。XX县位于XX省中部，属滇中高原东南部，距离昆明市XXKM处，县政府驻XX镇，地跨东经10138一10235、北纬2451一253之间，总面积3536KM2,境内重山叠嶂，河谷纵横，海拔13002754M，年平均气温162，年平均降水量930MM，境内盛产水稻，玉米，小麦，蚕豆，豌豆，烤烟，油菜籽等农作物，场地位于低中山之间的山麓斜坡和沟谷上。冲沟走向比较复杂，总体走向由北向南再向东，在坝址上游20M、80M处均有冲沟交汇。沟谷岸坡覆盖有松木林，植被好。距坝址30M处有一条村级土路，交通条件相对较差。工程场地区域地处云贵高原中部盆岭地区,该区域的构造活动，既强烈又复杂，褶皱、断裂构造发育。区内褶皱构造以向斜开阔，背斜狭窄为特征，其形态常因断裂破坏而不完整。断裂以近南北向的走向压扭性纵断层起主导作用，具多期活动特征。分布有鲁家村辣子箐大向斜、会川营背斜、走马地大平地断层。212场地工程地质及水文地质条件1、工程地质条件根据工程勘察报告，勘察揭示场地地层类型主要为第四系人工层耕土（4ML）、坡洪积形成的粉质粘土夹角砾（QDLPL）、粘土（QDLPL）、碎石土（QDLPL）和元古界昆阳群绿汁江组风化页岩（PT1LZ）组成。现按钻探揭露的土层，将其主要工程地质特征自上而下叙述如下耕土（4ML）灰黄色、红棕色，湿。以粉质粘土为主,含角砾及植物根系,结构疏松，孔隙大。粉质粘土夹角砾（4DLPL）灰黄、褐黄色，稍湿，硬塑，干强度和韧性中等。土质不均，夹少量植物根系，夹525角砾及粉砂。该层平均厚度080M，厚度0708M之间变化。1有机质土（4H）深灰色。湿，可塑。呈透镜体状，层厚03M，仅钻孔ZK2揭露。1粘土（Q4DLPL）红棕色，稍湿，硬塑状，切面稍有光泽，干强度和韧性中等。土质不均，夹植物根系及少量角砾。该层厚度100M，场区局部分布。2碎石土（Q4DLPL）灰黄色，湿，稍密。强风化粉砂岩、页岩成分，粒径50200MM，棱角状，粉质粘土填充。该层厚度05M，场区局部分布。1全风化页岩（PT1LZ）褐灰色姜黄色，粉砂质、泥质结构，岩芯呈土状、碎石土状。场区局部揭露，层顶标高206482M。2强风化页岩（PT1LZ）灰黄棕褐色，粉砂质、泥质结构，节理很发育，岩体破碎呈碎石土状。岩体破碎，岩体基本质量等级级。层顶标高205886206840M。3中等风化页岩（PT1LZ）灰黄色，粉砂质、泥质结构，节理裂隙发育，岩芯呈碎石块状。岩体较破碎，岩体基本质量等级级。层顶标高205752206292M。根据工程地质手册第四版和地区经验，地基岩土物理力学性质值如下表21地基岩土物理力学性质指标表抗剪强度土层编号土层名称天然密度（G/CM3）承载力特征值FAKKPA粘聚力CKKPA内摩擦角K压缩系数A12（MPA1）压缩模量ES（MPA）粉质粘土夹角砾1901804201020305661粘土185160425530295512碎石土2002002002000551501全风化页岩2151802强风化页岩2423503中等风化页岩2585002、水文地质条件根据工程勘察报告，场区地下水主要为裂隙水，地下水形成主要受大气降水直接补给，埋藏较浅。地基土层除局部分布的2外，均为弱透水层。在雨季时，水位埋深1223M。场地为“V”字形沟谷，雨季时，两侧及库内雨水大量汇集排泄流往坝体，容易造成溃堤或直接经库顶漫出。因此应根据库区地形情况，充分考虑适当的分流泄洪措施，确保库区及坝体的稳定性。库区汇水面积约为055KM2。1）地下水的渗透性为获取较为准确的地基岩土渗透性能指标，勘察单位现场进行了注水试验，得到场地内各岩土层的渗透系数指标，见下表表22各岩土层渗透系数一览表地层编号12123地层名称粉质粘土夹角砾粘土碎石土全风化页岩强风化页岩中等风化页岩渗透系数KM/D15815017015020由工程勘察报告可知，库区上部土层渗透性较弱。但考虑到库区为山地地形，在雨季时，会有大量降水流入库内，容易造成渗流量加大，造成水土流失，影响安全。为避免库区地表水直接经库顶漫出，因此应考虑适当的分流泄洪措施，确保库区及坝体的稳定性。2）地下水腐蚀性评价根据对库区周边环境及已有建筑的分析，附近无污染源，可不考虑地下水的腐蚀性影响。场地环境类型为II类。213场地不良地质作用1、边坡山谷呈“V”型，两侧（坝肩）斜坡较陡，均未见滑坡，崩塌等不良地质现象。但对坝址区基岩出露地段，由于裂隙节理发育，应对边坡进行的维护处理，确保其长期稳定。2、地震效应评价（一）场地类别结合该场地地基土的承载力特征值、下伏基岩情况推算，场地覆盖层的等效剪切波速平均值在250500M/S之间，基岩埋深小于5M，综合判定该场地地基土类型属中硬土，场地类别为类建筑场地。根据中国地震动参数区划图（1/400万，2001年）的划分，拟建场地的基本地震加速度值为015G，第二组。抗震设防烈度7度。（二）砂土液化根据工程勘察报告,场地内未见粉砂和粉土层，且无明显软土分布。按建筑抗震设计规范（GB500112001）的相关规定判定，可不考虑砂土液化及软土震陷影响。综合分析判定，该场地可视为可建设的一般性场地。214场地稳定性库区场地岩溶不发育，在库区及周边没有发现其它的滑坡、危岩、崩塌、泥石流等不良地质作用，库区范围没有发现活动断裂及活动构造，总体看来场地构造较稳定。山谷呈“V”型，两侧（坝肩）斜坡较陡，均未见滑坡，崩塌等不良地质现象。但对坝址区基岩出露地段，由于裂隙节理发育，应对边坡进行的维护处理，确保其长期稳定。总体而言，该场地整体稳定性较好，适宜建筑。本场地地层构成较简单，基岩埋藏较浅，结合尾矿坝的特点，建议采用天然地基，直接以2及以下地层作为基础持力层，并嵌入该层50CM以上。为确保坝肩斜坡的稳定性，先进行上部斜坡的治理，坝肩基础宜嵌入基岩，仍以层2及以下地层为基础持力层。根据中国地震动参数区划图（1/400万，2001年）的划分，拟建场地的基本地震加速度值为015G，第二组。抗震设防烈度7度。22尾矿库等别及设计标准221容积计算在11000地形图上计算容积，初期坝底标高20575M，顶标高2074M，初期坝高165M（含清基25M），后期堆坝高18M，最终堆积标高2092M，后期堆筑按坡比140堆筑。库容计算见表23表23库容计算表高程面积平均面积高差库容累加库容0002060776017392347820622702347811152222304206419602257823182263642066440388942258982117962068739222073829580821916162070117694398998143975228795207217025668694820416724083342074238078109528227458625491722076311094164445434873926974782078386384234193242621652852433208046604931943655063785210127572082546708420712258943052117886120846321535385983683184521366369208673421667523527808782156175620888275483141088803721760742090933201007485976533521953067209210198671202792计算结果，初期库容X万M3,库容利用系数为05；有效库容XX万M3，最终库容XX万M3，库容利用系数为09，有效库容XX万M3，总坝高XXM，满足XX万M3/A库容要求，服务年限X年。当堆积坝标高2092M，堆坝高18M，总坝高345M，有效库容1083万M3,根据国内外工程实践类似尾矿后期堆高18M在技术上是可行的。尾矿库容积曲线图见附图6。222尾矿库等别库容计算结果，初期坝坝高165M（含清基25M），后期堆高18M，初期库容1095万M3，有效库容548万M3，可堆存尾矿量11年，尾矿坝高345M，尾矿库库容1203万M3，有效库容1083万M3，服务年限216年，根据选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ190。尾矿库初期等别为五等，相应尾矿库构筑物等级为5级，中、后期尾矿库等别为四等，相应尾矿库构筑物等级为4级。223尾矿库设计标准尾矿库等别为四等，相应尾矿库构筑物等级为4级。根据选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ190，表343、表412。尾矿坝坝坡抗滑稳定最小安全系数K正常115K地震100表24尾矿库防洪标准等别四初期30洪水重现期（A）中、后期100初期洪水重现期30年一遇，设计频率P333；中、后期洪水重现期100年一遇，设计频率P1。23初期坝231坝高选矿厂日处理矿石400T/D，年平均处理矿石12万T，尾矿产率为72，年尾矿量为502万M3，尾矿堆积干重度为172T/M3,初期坝高165M,坝顶标高2074M，对应库容1095万M3，库容利用系数为05，有效库容548万M3，可满足选矿厂正常生产11年的尾矿量储存，即考虑就后期有增容的潜力。坝体筑坝材料取自附近的采石场，后期堆高18M，总库容1203万M3，库容利用系数为09，有效库容1083万M3。232初期坝结构初期坝坝型为内坡反滤透水碾压堆石坝，坝高165M（含清基25M），坝顶长52M，坝顶宽30M,内坡118，外坡119，坝顶标高2074M，内坡设透水反滤层厚15M，内外坡均设置块石护坡，厚05M，详见附图3。初期坝下坡残积层耕植土、碎石、块石全部清除，坝基坐落在强风化页岩,设计清基深度25M。初期坝材料为取自库区附近的采石场。设计施工参数初步确定干重度D21T/M3，施工前，坝体填筑料做碾压试验,取样做击实试验及剪切试验，并根据实验结果对设计取值参数进行验证。233尾矿坝体技术要求本坝体设计主要结合实地地形，根据工程勘察报告可知，持力层选强风化页岩（其承载力350KPA），设计清基深度25M。筑坝材料要求其软化系数08，容重21T/M3，石料长短之比不大于30，抗压强度大于10MPA。坝体技术要求坝体碾压前应清除料场地内的表土层和杂质，确保填料的新鲜、干净，场地整洁，碾压前做碾压试验，确定碾压厚度、密度、孔隙率、遍数及碾压机械。本设计碾压厚度小于3M。24尾矿堆积坝（1）尾矿堆积坝为上游式堆坝，堆坝高18M，尾矿堆积坡140。尾矿总库容1203万M3,有效库容1083万M3，服务年限216年。（2）堆积坝筑坝方式采用水力冲积法坝顶分散放矿。初期坝上放矿主管D100，长52M，主管接DN50MM支管5根及5个DN50矿浆闸阀，支管用D50MM橡胶夹布压力胶管接到初期坝内坡脚开始放矿。（3）尾矿堆坝从初期坝顶2074M高程开始堆坝,按140的外坡比进行子坝垒筑，子坝尺寸为坝顶宽15M，坝高20M，子坝内外坡比均为115，子坝垒筑最终标高为2092M，堆坝高18M，共计9级子坝，详见附图4。（4）堆坝放矿主管放置在子坝顶上，主管为DN100的PE管，随尾矿坝的上升而抬高。主管上每间距100M设置一根支管，支管为DN50的PE管，支管上接DN50橡胶管，每2根支管为一个工作组，每3个工作组为一放矿区域，每一放矿区域分为干燥区、准备区、冲积区三区。放矿时干燥区、准备区、冲积区三区交替轮流放矿，随着堆坝高度的上升，堆坝放矿区域可作适当加宽，无论在何种情况下均保证尾矿粗颗粒沉积坝前，细颗粒排向库尾，不允许矿泥沉积，不出现粗、细尾矿颗粒夹层，以免形成软弱的滑动面，威胁堆坝体的稳定安全。（5）挖取离坝轴线40M范围内的尾砂作为堆筑子坝的材料进行堆坝，严禁在子坝附近挖坑取土堆筑子坝。（6）堆坝过程中，严格控制滩面长度，正常运行期间尾矿库干滩最小保持100M以上,汛期前，雨季期间应将库内蓄水排干，最高洪水位期间最小干滩长大于50M，同时库内最小安全超高不小于05M，若库内存水位大于设计要求，应及时撤掉盖板，增加排水斜槽的下泄能力，将库内集水排泄至库下游降低库水位，确保尾矿库安全运行。在堆坝过程中堆坝外坡应及时修筑坝面排水沟排泄坝面雨水，以防雨水冲刷坝面，同时在堆坝外坡坝面上种草，防止水土流失。（7）堆坝体内排渗设施为降低浸润线，满足抗震构造要求，在尾矿堆积体中从标高2076M开始每升高4M设置一层排渗盲沟，共设置了4层排渗盲沟。排渗设施由水平方向的纵、横盲沟及竖向盲沟组成。横向盲沟平行于坝轴线，距离堆坝外坡40M设置横向盲沟一条与纵向盲沟相连。纵向盲沟水平垂直于横向盲沟，每间隔10M设置一条，以I001的坡度延伸至堆坝外坡，纵向盲沟与横向盲沟交汇点设置竖向盲沟。纵、横向排渗盲沟由土工布包裹碎石构成，横向盲沟与纵向排渗盲沟相连，宽10M，将渗水排入坝上排水沟，盲沟内设软式透水管100MM，将坝体内渗透水导出坝外，过坝面及岸坡排水沟排向库下游，降低堆坝体内浸润线。上述堆坝排渗盲沟，在实际使用中效果明显。25排洪构筑物251排洪构筑物方案尾矿库汇雨面积为055KM2，排水设计方案采用库外截洪沟截污分流，库内排水斜槽、井、排水管道结合的方式排洪到下游，排水斜槽延伸到库尾，总长L946M，排水管道（D15M）与排水斜槽相连，总长163M。排水斜槽与排水管道交汇处设置接合井（D40M）。252水文气象XX县位于XX省中部，属滇中高原东南部，距离昆明市58KM处，县政府驻金山镇，地跨东经10138一10235、北纬2451一253之间。总面积3536KM2,境内重山叠嶂，河谷纵横，海拔13002754M，年平均气温162，年平均降水量930MM，境内盛产水稻，玉米，小麦，蚕豆，豌豆，烤烟，油菜籽等农作物，尾矿库区域地处滇中高原中部，属亚热带高原季风气候。年均温156，最高325，最低65；多年年均降水量10272MM，降雨80集中在每年的610月。干、雨季分明；年蒸发量15002100MM，最强在35月。253水文计算水文计算采用XX省暴雨洪水图表实用手册选取参数计算洪峰流量和洪水总量。（1）流域参数全区汇雨面积055KM2，汇流长度07M，平均坡降10。全区分汇水1区（库内区域）、汇水2区（库外区域），表25各区流域系数汇水面积FM3汇水长度LKM平均坡度J汇水1区012035008汇水2区043080015全区055070010（2）降雨参数该地区降雨参数选取XX省暴雨洪水图表实用手册查得，见表26。表26降雨参数表H1（MM）CV1H6MMCV6H24MMCV24350355504070043洪峰流量计算尾矿库汇雨面积属特小流域汇流时间短，降雨历时采用24小时，故设计采用推求公式计算洪峰流量，采用推理计算公式FSQN2780式中Q洪峰流量（M3/S）；洪峰径流系数；S暴雨雨力（MM/H）流域汇流时间（H）；N暴雨衰减系数；F汇雨面积（KM2）。洪峰流量计算见表27；表27各区洪峰流量计算表FLJP（）H1H6H24012035008333350055007000汇水1区012035008100350055007000043080015333350055007000汇水2区043080015100350055007000055070010333350055007000全区055070010100350055007000MKPH24PKPH24N2SPH24P24N10383/MSP1/4O024191133700837692076070汇水1区024231161700839303072066025191133700837692096095汇水2区025231161700839303091089025191133700837692091089全区0252311617008393030870840N236F019L11/S0N2QMM3/SM汇水1区075539090068308007138071539091064397007138096423094093900008186汇水2区09142309508811540081860914030940871210007175全区0874030940831551007175各区洪峰流量见表28表28各区洪峰流量计算成果表P（）Q333308汇水1区1397333900汇水2区111543331210全区115514洪水总量计算库内设计洪水总量采用下式推求WP01HTPF式中WP设计洪水总量（万M3）HTP历时为T的设计暴雨（MM）F汇雨面积径流系数。计算结果见表29表29各区洪水总量计算成果表P（）WP333128汇水1区1155333460汇水2区1556333588全区1711254排洪构筑物1、排水斜槽调洪库容计算经在11000地形图上计算，最小安全超高05M，尾矿堆筑滩顶标高2092M，初期调洪水深H调10M，调洪库容VT168万M3。后期调洪水深H调20M，调洪库容VT546万M3。下泄流量计算下泄流量计算公式采用高切林公式1PWVQTP（下泄式中Q下泄下泄洪水流量（M3/S）；QP设计洪水流量（M3/S）；VT调洪库容（万M3）；WP设计洪水总量（万M3）。计算结果初期调洪Q下11185M3/SQ下333864M3/S。后期调洪Q下1359M3/SQ下333086M3/S。为了降低库区水位，快速排出洪水，提高尾矿库的安全，排水斜槽设置按满足24小时全流域汇水量的排泄，设计选用平板嵌入斜槽，计算排水斜槽采用明渠无压力计算，排水斜槽现场浇筑而成，厚300MM，盖板厚500MM，采用钢筋混凝土结构，排水斜槽地基基础承载大于160T/M2,计算采用明渠矩形断面，计算公式如下流量公式QV流速公式IRCV曼宁公式式中Q流量（M3/S）过水断面面积（M2）V流速（M/S）R水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（M）I水力坡度C流速系数（谢才系数）N沟壁粗糙系数（据材料而定）参数选取铺设坡度9712，设计坡度按10，粗率N0021，计算断面为明渠矩形断面，宽15M，深15M，经计算可得61N当水位深14M，断面特性值为断面积A21M2，湿周长X43M，水力半径R0488M，计算得C4226V934M/SQ196M3/S其斜槽排泄流量为196M3/S，大于库内正常排泄要求，故设置排水斜槽断面1515M，满足减轻库区洪水压力，排水斜槽总长946M，延伸到库尾。2、排水管排水管道设置按满足24小时全流域汇水量的排泄，经计算24小时70MM（正常）全流域洪峰流量1551M3/S，洪水量为711万M3。设计选用管道为D15M的圆形管道，在铺设坡度10时，管道的通过流量按以下公式计算流量公式QV流速公式IRCV曼宁公式式中Q流量（M3/S）过水断面面积（M2）V流速（M/S）R水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（M）I水力坡度C流速系数（谢才系数）61NN沟壁粗糙系数（据材料而定）参数选取设计坡度按10，粗率N0018，计算断面为圆形断面，直径D15M，经计算可得当水位深14M，断面特性值为断面积172M2，湿周长X39M，水力半径R0441M，计算得C485V102M/SQ1754M3/S排水管道排泄流量为1754M3/S，大于库内正常排泄要求，满足规范要求，满足减轻库区洪水压力，排水管道总长163M。在排水管道出口设置集污池BLH10203M,采用浆砌石结构，以达到保护环境的作用。3、截洪沟根据环保规范要求，为减少进库水量，达到清污分流，库区周边设置截洪沟，库区周围设置截洪沟（BH15M10M），坡度12,全长2635M，按汇水2区百年一遇洪峰流量设置，结构采用M75水泥砂浆浆砌块石，厚250MM。截洪沟水力计算计算公式流量公式QV流速公式IRCV曼宁公式式中Q流量（M3/S）过水断面面积（M2）V流速（M/S）R水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（M）I水力坡度C流速系数（谢才系数）N沟壁粗糙系数（据材料而定）参数选取坡度按12，粗率N0019，计算断面为明渠矩形断面，宽15M，深10M，经计算可得当水位深09M，断面特性值为断面积A135M2，湿周长X33M，水力半径R0409M，计算得C4535V1005M/SQ1356M3/S经计算可知，其过水流量大于汇水2区百年一遇洪峰流量，故设计断面满足清污分流作用。26尾矿坝边坡稳定分析261材料物理力学性质尾矿平均粒径DCP0095MM，定名尾矿砂，物理力学性质基本为天然重度1520T/M3,内磨擦角2228。坝基及坝材按工程地质报告设61N计建议值选取。尾矿库为四等库，洪水期最小干滩长为500M，正常运行干滩长度为100M，最小安全超05M。稳定计算中各层材料物理力学指标取值见下表。表26各层材料物理力学指标取值表材料类别湿容重T/M3饱和容重ST/M3摩擦角粘聚力CKPA尾矿1721872513筑坝料21622724535粉质粘土夹角砾192110242强风化页岩242254488262计算成果及分析边坡稳定计算采用北京理正软件设计研究院编制的边坡稳定分析计算程序，边坡稳定计算采用总应力法中的瑞典圆弧法。据选矿厂尾矿设施设计规范，尾矿坝为4级构筑物，最小安全系数KMIN，正常运行期KMIN115，地震时KMIN为100。表27坝体下游边坡抗滑稳定计算结果表计算工况名称正常运行K洪水运行K特殊运行最小安全系数115105100尾矿坝191618121744经计算，尾矿库尾矿坝安全系数K正常1916KMIN115（规范值），K震1812KMIN105（规范值）,K震1744KMIN100（规范值）尾矿坝可在不同情况下安全运行。尾矿坝边坡抗滑稳定计算图表见附件。27尾矿放矿尾矿集中输送到坝上，采用坝前放矿，细颗粒冲积于库内，粗颗粒沉积于坝前，坝上放矿主管DN1005PE管长52M,主管上接DN50支管5根及5个DN150矿浆闸阀,支管用DN50橡胶夹布压力胶管接到坝脚开始放矿，库内形成干滩，使尾矿粗细均匀沉积下来，正常时间尾矿库干滩最小保持100M，汛期最小干滩长50M。尾矿库设管理钢制2T位操作船一艘。放矿方式采用上游式，向库内形成干滩，库区分为干燥段、准备段、冲积段进行交替放矿，粗矿沉积于坝前，细尾矿沉积于库中，冲积坡滩大于1，洪水运行期保证库区调洪高度20M。28坝体排渗设施初期坝为碾压匀质堆石坝，渗透性强，无需设置排渗措施，后期堆高18M,为了降低浸润线的走势，每隔4M设置横纵盲沟与排水沟连接，共4层，排渗盲沟（土工布包裹细砂、碎石），有效降低浸润线的走势，提高坝体的稳定性。29辅助设施291安全管理设施1、库区设置220V照明探照灯，探照距离大于400M。2、尾矿库右岸设置值班房，占地面积64M2，采用砖混结构修建。3、配移动电话2部，与厂房总部管理系统相接的电话机1部，对讲机4部，全站仪1台、雨衣10套、手电筒5把等。4、交通便利车辆1辆。291安全监测设施1、坝体变形观测设施设置观测标点，分别为下坝趾两岸坡及中部，坝中部表面设置3个，位置与下坝趾平行，顶部布置2个与下坝趾平行。2、坝体位移观测，设置观测桩及基准桩共42个，坝轴线直线布置2个，两岸坡各设置一个基准桩。3、设置测压管观测浸润线，在顺流方向设置垂直坝轴线3个测压管。3尾矿输送系统、回水系统31尾矿输送工艺资料（1）选矿厂规模400T/D；（2）年排放尾矿量864万T/A（502万M3）；（3）尾矿浆重量浓度P20；（4）尾矿平均粒径DP0095MM；（5）尾矿排出口标高2120M；（6）初期坝底标高20575M；（7）初期坝顶标高2074M；（8）尾矿输送距离625M。32尾矿输送由于地形图不全，目前选厂正在建设之中，尾矿输送的加压管道部分，业主可根据实际情况布置。本设计考虑自流管道的设计，尾矿从选矿厂的尾矿出口接入尾矿输送系统，尾矿浆通过尾矿输送加压管道输送至尾矿输送出口标高2120M,再通过尾矿自流管道输送到坝上，采用主管结合支管向库内排放尾矿，排放控制采用闸阀，支管向库内冲积，形成冲滩，粗颗粒沉积于坝前，细颗粒沉积于库中。输送方式为自流输送。尾矿输送工程因涉及到生产的具体情况及内部变化因素，甲方根据生产实际情况可进行局部调整。321尾矿浆正常流量的计算选矿厂排出的尾矿浆正常流量可下列公式计算。QKW1/GM/S1/86400M1/P1式中，QK为尾矿正常流量M3/S；W为尾矿固体量T/D；G为尾矿颗粒密度T/M3；S为水的密度T/M3；M为矿浆中水重与尾矿固体重的比值水固比；P矿浆的重量浓度。该选矿厂排出的尾矿其液固比为41，相应的重量浓度P20，尾矿的平均粒径0095MM,经过计算，尾矿输送流量QK400072（1/264）/8640000146M3/S146L/S322尾矿输送管从尾矿自流输送出口标高2120M至尾矿库采用的排放管为自流管道，山体坡度较陡，平均坡度15，从尾矿自流输送出口标高至尾矿库高差62M，选厂出来的尾矿浆采用管道输送，计算采用B、C克诺罗兹公式（1）临界流量及管径规模400T/D，选用100X5MMHPDE高密度聚乙烯管为尾矿输送管，总长为625M，尾矿输送管径的临介流量按克诺罗兹自流公式计算47503120IDKHCQA式中CD为尾矿浆重量浓度的100倍，CD20，为比重修正系数，（2651）/172096HI05D005QK02096000641343120600063M3/S63L/S计算结果，当P20，该管道的临介流量QL63L/S，尾矿能顺畅流过，不至发生沉淀。尾矿输送采用自流，输送管为100X5MMHPDE高密度聚乙烯管，总长为625M。尾矿输送管建议选用HPDE耐磨耐腐管，规格为100X5MM,为方便施工及维修，管道建议用长管法连接。323尾矿管线尾矿库自流输送管道全长625M，管道采用埋地铺设和地面铺设两种方式，适当位置设置管镇墩、管架，管道采用卡箍式活接头联接，管道防腐采用普通防腐标准，在管道相对最高处设置自动进气、排气阀。地形图不全，具体线路不再布置，业主根据现场实际情况进行修筑。33回水系统331基础资料尾矿浆输送流量Q5256M3/H126144M3/D回水泵站地面标高2058M回水池池顶标高2120M回水管道长度L400M332回水泵站选矿厂规模为400T/D，尾矿输送流量为5256M3/H，根据环保要求，尾矿水不外排，根据选矿实际需要，进行尾矿水重复利用，本工程采用库内回水，在澄清范围内设置移动回水浮船进行回水，尾矿水泵到高位回水池进行重复利用。333回水量1）来水量尾矿浆带入尾矿库的总水量为W400X300X72X4345600T/A2）损失水量沉积尾矿中滞留水WK1/RD1/RGW1/1721/265X400X300X72176256T/A年蒸发量一般大于年降雨量，蒸发损失可忽略不计；库区渗漏损失按5估算34560000517280T/A；总损失水量349056T/A3）尾矿库回水量3106944T/A回水率899334回水泵选择及管线布置回水量按尾矿浓度P20时所含尾矿库水量的899计算尾矿一天带入尾矿库的总水量为W400X072X41152M3/D回水系统的流量Q1152X899X1000/864001199L/S回水地形高差H2120205862M回水管长度L400M回水管径DN90MM钢管所需扬程H62M回水管选择热轧无缝钢管D1005MM，回水泵建议选用ISR8050250，水泵共两台（一用一备），主要性能参数Q60M3/H，扬程H75M，电机功率N22KW,效率64，重量78KG。管线布置时业主可根据实际地形沿地面铺设，全长400M，管材选用热轧无缝钢管D1005MM，采用法兰连接。4环境保护41环境质量标准及污染物排放标准（1）环境质量标准环境空气质量标准GB3951996二级；地面水环境质量标准GB38382002类；地下水环境质量标准GB/T1484893类。（2）污染物排放标准大气污染物综合排放标准GB162971996二级；污水综合排放标准GB89781996一级；工业企业厂界噪声标准GB1234890类；一般工业废物贮存、处置场污染控制标准GB185992001；国环字（86）第003号文建设项目环境保护管理办法；国环字（87）第002号文建设项目环境保护设计规定；国家环保总局1992年10月防止尾矿污染环境管理规定。42环境影响评价工程建设对环境有一定的破坏，恶化库区周边的地质环境，选厂的废渣、废水管理不当，容易诱发滑坡、泥石流等次生地质灾害，渗漏将会对水环境造成一定的污染，应加强尾矿库废水、废渣的安全管理。在生产期运营时会对环境产生一定破坏和污染，应采取有效措施，防止库区渗漏发生，加强库区边坡治理，尽可能减小对环境的破坏和污染。工程建设完成后，应尽量恢复周边的植被，保水固土，减少水土流失，减弱由于建坝和施工对生态环境的破坏。尾矿库运行期的废水主要是选厂的尾矿水，自流到库区的尾矿量在澄清池里澄清，洪水季节最小干滩长度不小于50M，满足尾矿水的澄清要求，澄清的尾矿水899以上泵回高位回水池供选厂循环使用，剩余部分尾矿水在库内蒸发和沉淀、自然曝气降解、等排解完毕，只有少部份达标渗透排放下游，所以不会对环境产生较大的影响。综上所述，尾矿库运行会对当地生态环境、水环境、大气、噪声、地质环境、社会环境造成一定的负面影响，但这些影响在影响范围、影响程度上都很小，在完善的管理体系及规范的操作规程指导下，能一定程度的防治或减缓环境的破坏，因此尾矿库运行对环境的影响在标准范围内是可以接受的。43环境保护尾矿库的建设，就是为了处理选矿厂尾矿和选矿废水的环保项目，尾矿库建成能减少或消除尾矿及尾矿水对环境的破坏及污染。尾矿库的主要污染源和污染物有坝体和沉积滩的干坡段的风蚀扬尘；尾矿水及洪汛期间外排的洪水。设计处理方案洪水季节最小干滩长度不小于50M，正常情况最小干滩100M，满足尾矿水的澄清要求，澄清的尾矿水899以上泵回高位回水池供选厂循环使用，剩余部分尾矿水在库内蒸发和沉淀、自然曝气降解、渗透等排解完毕，因此有效保护环境污染。尾矿放矿方式采用上游式，库尾回水，均匀排放，把尾矿分级，高浓度粗颗粒沉积于坝前，细颗粒形成冲积滩沉积于库内（坡度不小于10，冲滩长度50M），充填尾矿库，有效的防止风蚀扬尘对环境的污染破坏。尾矿坝下游边坡应加强护坡处理，及时洒水，有效的防止灰尘等污染物对周围环境的破坏。44水土保持尾矿库的建设，可能会造成周围植被和水土保持受到破坏，以至破坏周围的自然景观、生态环境等情况，因此在边坡区域，播洒草种，种植耐干旱的攀缘植物，进行立体绿化，在堆积坡比较后地方进行喷浆固结工程。尾矿库闭库时，对其进行回填耕植土，播撒草种、植树等绿化环境。5安全生产管理51设计标准根据工程规模和使用年限，本库为四等库，洪水设防采用100年一遇标准。52主要构筑物安全使用尾矿坝总高度345M，尾矿堆积坝高度18M，7度地震时坝体安全系数为1744，达到了对四级尾矿库的安全要求。初期坝为碾压堆石坝，坝顶宽30M。若尾矿堆坝变形较大，有安全隐患时，可以对初期坝加固。53尾矿堆积体安全堆存尾矿堆坝高度18M，在尾矿堆坝体坝坡上，每40M设有雨水沟，将雨水有序排除，防止雨水对尾矿堆坝的冲刷。为加快尾矿固结和提高坝体抗震能力，每堆高40M，设置纵、排渗盲沟，有效降低浸润线，对尾矿安全堆存其到很好的作用。54安全因素可靠性分析（1）尾矿库库址根据工勘报告，库内及附近无断裂构造、泥流石等不良地质作用，场地稳定，同时库区下游3KM范围内无人居住，对下游居民的安全影响也较小。适宜修筑尾矿坝。（2）尾矿库防洪能力可靠性分析尾矿库总坝高345M，总库容1203万M3,按规范为四等库，相应主要构筑物为4级。依据规范，本库防洪标准初期为30100一遇，本工程采用100年一遇；中、后期规范规定为30100年一遇，本工程采用100年一遇，相应设防标准采用了一致。（3）尾矿坝边坡稳定可靠性分析根据坝体边坡稳定性分析，在不同运行条件下，稳定计算结果如下表51。表51坝坡稳定性结果表工况计算结果允许最小安全系数正常运行1916115洪水运行1812105特殊运行1744100从表中可以看出，无论在正常运行条件下还是在特殊运行条件下（地震时），其最小安全系数均大于规范规定值。因此，初期坝、尾矿堆积的边坡稳定性是可靠的、安全的。55安全机构（1）选矿厂厂长作为企业安全管理的第一责任人，必须设立专门的尾矿库安全管理机构，至少配备1名专职安全管理人员，并设立尾矿库抢险应急救援队。尾矿库安全管理人员应经过专门的安全岗前培训，经考核合格，持有尾矿库安全管理资格证，方可上岗，安全管理共计11人。（2）安全培训尾矿坝操作人员必须经过有资质的安全部门进行培训，并取得特殊工种上岗合格证后，方可上岗作业。定期进行安全、消防、生产操作技能教育等培训工作，以期做到规范化、标准化、科学化安全生产运行。56安全措施（1）通讯与照明在尾矿库值班房与调度室之间设立调度电话，并与选厂总机相连接。同设立对讲机两部，以利生产运行期间的通讯联络。在尾矿坝与调度之间的交通道路旁应设立照明系统，以确保夜间巡视及操作。同时，夜间巡检人员尚应配备移动照明设备。（2）交通道路选矿厂与尾矿坝之间直通公路，以确保人员及设备、材料运输条件，尤其应确保在汛期的道路畅通无阻。（3）建立、健全安全生、产规章制度建立、健全安全生产管理的各项规章制度，并严格遵照执行。建立各级人员的岗位责任制，切实做到职责明确，负责到人。建立档案制度，定期分析存在的问题，并及时处理。建立完善的预警体系及制度，并进行必要的演练。（4）建立警示标志在尾矿库周边划定警戒范围，禁止非作业人员入内。库区范围内严禁放牧，开山炸石等非法作业。在库区适应位置设立禁止游泳的标志，严禁任何人员入库游泳；