尾矿库闭库设计范本

1、、八 、，前言安全生产关系到人民的生命财产安全，关系到国民经济的健康发展 和社会稳定，因此，党和政府对安全生产工作十分重视。“安全第一， 预防为主”是我们党和政府始终不渝的安全生产方针。坚持安全生产， 防止重大事故发生是党和国家在生产建设中一贯坚持的指导思想和基本 原则，是发展我国经济的一项重要政策， 是企业生产与经管的重要内容。 安全“三同时”是社会发展的客观要求，是有效消除和控制建设工程中 危险、有害因素的根本措施，是保障安全生产顺利进行的重要条件。同 时，也是各级安全生产监督经管部门实行安全监督工作的主要内容，是 一项带有根本性的基础工作，充分体现了“安全第一，预防为主”的安 全生产工作

2、方针。山西襄汾“ 9 8”特大尾矿库溃坝事故发生后，河南省委、河南省 政府将尾矿库安全问题摆上更加突出的位置。 2008年12月 4日，河南 省政府召开全省尾矿库专项治理工作会议，决定立即启动全省尾矿库专 项治理，对危及下游居民安全的尾矿库，必须在明年 5月 1日前完成。 河南省政府明确，各级政府和企业“一把手”将是安全生产的第一责任 人，对尾矿库安全治理负全面领导责任。我院受栾川县庙子乡人民政府 的委托，依据国家安全生产监督经管总局第 6 号令尾矿库安全监督经 管规定和尾矿库安全技术规程（AQ2006 2005），在分析整理委 托单位提供的基础资料和现场踏勘的基础上，针对无主库“栾川县庙子

3、乡新南村尾矿库（原桥庙沟选厂尾矿库）”，编写了栾川县庙子乡新 南村尾矿库（原桥庙沟选厂尾矿库）闭库设计。本设计认真贯彻了“安全第一、预防为主”的安全生产方针，严格 按照安全生产法、国家安全生产监督经管总局尾矿库安全监督经 管规定 6 号令等法律法规和规范规范及河南省尾矿库专项治理工作会 议要求， 结合尾矿库实际情况及安全生产条件， 对尾矿库进行闭库设计， 分析存在的问题，提出了相关建议、施工期间的安全要求和安全经管措 施，为尾矿库的闭库和安全生产提供保障。2009年 2月 14日，洛阳市安全生产监督经管局在栾川县主持召开 了栾川县庙子乡新南村尾矿库（原桥庙沟选厂尾矿库）闭库设计审 查会议，经有

4、关专家评审通过后，我公司设计组依据审查意见和专家评 审意见，对隐患治理工程初步设计进行了认真修改和完善，完成了 栾川县庙子乡新南村尾矿库 （原桥庙沟选厂尾矿库） 闭库设计备案版本报告由设计组集体完成。由于尾矿库闭库设计专业性强、涉及的 内容较多，因此，编制的设计报告难免存在不当之处，敬请批评指正。xxx 设计研究院2009年2月目录第一章概述 11.1 主要设计依据 11.2 尾矿库简介 11.3 设计内容和范围 2第二章尾矿库现状及安全状况 32.1 尾矿库现状 32.2 安全隐患排查 32.3 安全评价主要内容 4第三章尾矿特性及工程水文地质 73.1 尾矿物理力学指标 73.2 工程水文

5、地质简况 7第四章闭库设计技术方案 94.1 坝体整治技术方案 94.2 库面整治技术方案 144.3 尾矿库排洪系统整治技术方案 154.4 尾矿库观测设施整治技术方案 174.5 周边环境整治技术方案 174.6 尾矿库失事后的波及范围 184.7 闭库后尾矿库经管要求 19第五章安全专篇 235.1 库区安全状况分析 235.2 闭库后坝体稳定性分析 235.3 闭库后防洪安全可靠性分析 315.4 尾矿库动态监测及可靠性分析 335.5 安全评价落实情况 34第六章环境保护 366.1 尾矿库失事环境影响 366.2 环境保护措施 36第七章投资概算 377.1概述377.2编制依据3

6、77.3编制方法377.4工程投资概算387.5建设期39第八章结论及建议418.1结论418.2建议41附件现状照片 设计委托书序号图纸名称图纸编号图纸 张数图纸 型号1新南村尾矿库（闭库）图纸目录343-SJ-0110.1252:新南村尾矿库现状图343-SJ-0211.03新南村尾矿库（闭库）总平面布置图343-SJ-0311.04:新南村尾矿库（闭库）纵剖面图343-SJ-0410.55新南村尾矿库（闭库）坝体横剖面图343-SJ-0510.56新南村尾矿库（闭库）截洪沟、排水明渠平面及横断 面图343-SJ-0610.57新南村尾矿库（闭库）各排水沟断面图343-SJ-0710.25

7、合计73.875第一章概述1.1主要设计依据（1）中华人民共和国安全生产法（2002.11.01）;（2）中华人民共和国矿山安全法（1993.05.01）;（3）中华人民共和国环境保护法（1989.12.26）；（4）安全生产许可证条例（国务院第397号令）（2004.1.13）；（5）河南省安全生产条例（2004.08.01）；（6） 尾矿库安全监督经管规定（国家安全生产监督经管总局 令第 6 号令，2006.06.01）;（7）尾矿库安全技术规程（AQ2006-2005）；（8）选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）；（9）尾矿库闭库安全监督经管规定（2003）；（10）栾川县庙子新南乔

8、沟钼矿选厂尾矿库工程地质勘察报告 （河南中州地矿岩土水务有限公司）；（11）新南桥沟1： 1000实测地形图（河南中州地矿岩土水务有 限公司）。1.2尾矿库简介表1-1栾川县庙子乡新南村尾矿库（原桥庙沟选厂尾矿库）简介表企业名称无业主尾矿库名称栾川县庙子乡新南村尾矿库（原桥庙沟选厂尾矿库）尾矿库地址栾川县庙子乡新南村桥庙沟法人代表联系电话行业类别有色企业性质建库时间2004 年已使用年限3年建设施工情况无设计、施工、监理资料其它情况的说明目前尾矿库已经废弃1.3 设计内容和范围根据栾川县庙子乡政府委托， 对栾川县庙子乡新南村尾矿库 （原 桥庙沟选厂尾矿库）闭库要求和国家对尾矿库设计及经管的相关

9、法 律、法规以及设计规范，结合工程组现场踏勘和各种基础资料分析， 我院对栾川县庙子乡新南村尾矿库 （原桥庙沟选厂尾矿库） 进行闭库 设计。设计内容包括尾矿库坝体的整治、 土石覆盖或植被绿化、 坝面和 库区滩面整治、排洪系统整治、周边环境整治、闭库后经管要求等内 容。第二章尾矿库现状及安全状况2.1尾矿库现状表2-1栾川县庙子乡新南村尾矿库(原桥庙沟选厂尾矿库)现状调查表库型山谷型汇水面积(km2)0.05已堆积库容(m3)0.39 万目前总坝高18m初期坝型浆砌石拱 坝初期坝高6m初期坝坡比1: 0.2初期坝长18m占地面积(m2)尾矿库运行状 况废弃尾矿库等别五安全度险排渗设施无防洪排水设施

10、排水涵管观测设施无子坝堆积情况一级子坝，坝高12M，外坡比1： 1.4 ； 无排渗设施；无坝肩排水沟。确定安全度的 主要依据尾矿库调洪库容与排水能力不足尾矿库及库区 存在的主要问 题堆积坝外坡坡比1： 1.4，外坡较陡，堆积坝外坡未按设计覆土、植草。 无坝肩排水沟。坝体无排渗设施。排水采用0 300排水涵管，局部有塌陷堵塞，断面尺寸较小，不符合设计 规范。库区沉积堆面局部有塌陷。尾矿库下游(波 及区域)情况下游为荒沟，50M处为桥庙沟，桥庙沟与尾矿库下游荒沟呈丁子型； 桥庙沟对岸为高大山体；下游无居民，无水源地，无水产基地，无重要工业设施。其它情况的说 明库区无积水，沉积滩面局部塌陷；库区两边

11、山坡较陡，植被良好，无山体滑坡、塌方和泥石流情况。2.2安全隐患排查表2-2栾川县庙子乡新南村尾矿库(原桥庙沟选厂尾矿库)表2-2安全隐患排查表序 号排查工程事实记录排查结果备注1初期坝初期坝为浆砌石拱坝，坝高 6m, 坝顶宽1.2m，外坡坡比1: 0.2。无异常2堆积坝共堆积一级子坝，坝高12M，外坡比1: 1.4。外坡较陡，堆积 坝外坡未按设计 覆土、植草； 无排渗设施； 无坝肩排水沟； 坝高太高，不符 合设计规范。3畐U坝无不需要4拦水坝无不需要5排水设施排水采用0 300排水涵管。断面尺寸较小， 局部塌陷，管接 头不规范，不符 合设计规范。6排渗设施无排渗设施无排渗设施7观测设施无该库

12、为五等库， 不需要设置观测 设施。8库区周边库区两边山坡较陡，植被良好， 无山体滑坡、塌方和泥石流情况。无异常9尾矿库下游（波 及区）情况下游为荒沟，50M处有桥庙沟， 桥庙沟与尾矿库下游荒沟呈丁字 型，桥庙沟对岸为高大山体。下 游无居民，无水源地，无水产基 地，无重要工业设施。尾矿库一旦失 事，将会淤堵河 道，破坏环境。10其它情况的说明2.3安全评价主要内容2008年12月，河南协力安全评价有限公司编制的栾川县庙子 乡新南村尾矿库（原桥庙沟选厂尾矿库）安全现状评价报告主要内 容：安全现状评价将该尾矿库分为六个评价单元，即安全检查表分 析、坝体稳定性计算、渗流计算、排洪能力计算、对下游影响分

13、析、 尾矿库安全度判定。采用安全检查表、理论计算等评价方法；定性定 量的对尾矿库现状进行评价；指出了尾矿库主要存在的问题，提出了 安全对策措施及建议。评价结果如下：1、栾川县庙子乡新南村尾矿库（原桥庙沟选厂尾矿库）目前总 坝高18m，总库容约3900m3。根据尾矿库重大危险源的判定条件， 该尾矿库目前不属于重大危险源。2、根据该尾矿库等别的判别条件，该尾矿库属于V等库，因此尾矿库主要构筑物（尾矿坝、库内排水构筑物）的级别应为五级，坝 体抗滑稳定最小安全系数在正常运行期应不小于1.15,洪水运行期应不小于1.05,特殊运行期应不小于1.00,尾矿库的最小安全超高应不 小于0.4m，最小滩长应不小

14、于40m,防洪规范终期按100年一遇洪水重现期3、评价采用安全检查表与理论计算校核方法对尾矿坝进行了评 价分析，经理论计算分析，初期坝可以满足V等库坝体稳定要求，但 初期坝坝顶宽度仅有1.2m，不符合选矿厂尾矿设施设计规范： 初期坝坝高小于 10m 时，坝顶最小宽度不宜小于 2.5m” 的规定要 求。堆积坝坝体有塌陷、冲沟、裂缝等现象，经坝坡抗滑稳定计算分 析，该堆积坝坝坡较陡，坝体抗滑稳定最小安全系数小于规定值的 0.95，不能满足坝体稳定性要求。4、该尾矿库无排渗设施。5、评价采用安全检查表与理论计算校核方法对尾矿库的防洪排水系统进行了评价分析，检查发现该尾矿库仅有的300mm排洪涵管堵塞

15、，不能排水，且该尾矿库目前的库长仅有25 m,沉积滩坡度2% 左右，尾矿坝坝肩未设置坝肩截水沟和马道排水沟， 尾矿库上游拦洪 坝筑坝不规范, 不能有效阻挡尾矿库上游来水进入库内, 尾矿库调洪 库容不足,防洪排水设施不能够满足 100年一遇洪水重现期的防洪要 求,在最高洪水位时最小安全超高和最小干滩长度不能满足 尾矿库 安全技术规程(AQ2006-2005)规定要求，不能保证尾矿库的防 洪安全。6、该尾矿库无坝体动态监测设施。7、该尾矿库总坝高和库容均较小,且该尾矿库下游正对一条村 间小路和沟谷, 沟谷走向与尾矿库基本呈垂直方向, 尾矿库失事产生 的势能将会得到对面山体的有效阻挡,且该沟谷有较大

16、的减灾空间, 尾矿库失事下泻的尾矿砂将会淤积尾矿库下游的沟谷,但不会对 400m外的村民住户造成严重的威胁。8、尾矿库安全度评价采用安全检查表的评价方法,通过与尾 矿库安全技术规程( AQ2006- 2005)对比分析,评价认为该尾矿库堆积坝坝坡过陡，坝体抗滑稳定最小安全系数小于规定值的0.95，不能满足坝体稳定性要求； 尾矿库调洪库容不足， 在最高洪水位时不 能同时满足设计规定的安全超高和最小干滩长度的要求， 不能保证尾 矿库的防洪安全；且该尾矿库仅有的 300mm排洪涵管堵塞，排水 能力急剧降低，因此判定该尾矿库属于危库。安全评价结论： 栾川县庙子乡新南村尾矿库 (原桥庙沟选厂尾矿 库)属

17、无主尾矿库，没有经过相关的设计和施工，据实地现场查勘， 该尾矿库目前总坝高18m、库长25m、库区面积约440m2、总库容约 3900m3。初期坝坝顶宽度较小、堆积坝坝坡过陡、无排渗设施、不能 满足坝体稳定性要求，库长较短，调洪库容不足，现有的防洪排水设 施严重堵塞、无坝肩截水沟和马道排水沟，在设计防洪规范时，安全 超高和最小干滩长度不满足尾矿库安全技术规程(AQ2006 - 2005) 规定要求，尾矿库安全度为危库， 由于该尾矿库总坝高和库容均较小， 下游沟谷有较大的减灾空间，将不会对 400m外的村民住户造成严重 的威胁，但从长治久安的角度考虑， 建议该尾矿库应按照提出的相应 安全对策措施

18、进行闭库工作。第三章尾矿特性及工程水文地质3.1尾矿物理力学指标表3-1尾矿物理力学指标表天然密度孔隙比内摩擦角凝聚力渗透系数P( g cm-3)e/%/C/kPaK/ (cm s-1)1.650.9347.840.01443.2工程水文地质简况表3-2工程水文地质简况表区域地质简况区域地形地处豫西山区，北有熊耳山，南有伏牛山，两条大山 脉纵贯全境，整个地势东北低、西南咼。区域地貌地貌起伏跌宕，群山环抱，峰峦棋布。海拔最高点伏 牛山主峰鸡角尖2212.5m，最低点谭头汤营伊河出境水处450m,相对高差1762.5m，形成中山、低山和河 谷三种类型。海拔千 M以上中山面积占49.4%，千M 以下

19、低山区面积 34.1%,河谷川地面积占16.5%。沟岔 交织，溶洞幽雅，青山秀水，形成独特的地形、地貌 景观。库区工程地质地形、地貌位于栾川县城东20km的庙子乡新南村，南距栾川 -洛 阳公路约10km。在桥庙沟南的一个小山沟内，所属地貌单兀为丘陵，地形较陡，起伏较大，海拔咼差60m。场地地貌单元为丘陵，场地内基岩埋深较浅，完整性较 好，适宜建坝。山坡林木丛丛，植被良好。地质构造燕山期花岗岩组成的变质岩层构成。岩石呈肉红色， 块状构造，岩石风化程度微弱，整体结构好。地层情况勘察场地岀露的地层按其时代成因，工程地质特征， 自上而下分为五个工程地质层：即卵砾石、粉质 粘土、强风化花岗岩、中等风化花

20、岗岩、微风 化花岗岩。场地土类型场地土类型为岩石，建筑场地类别为I类。场地类别场地等级为二级级，地基土等级为三级。场地土类型 为岩石，1类建筑场地。地震动参数抗震设防烈度为小于6度，设计基本地震加速度为小于 0.05g。库区水文地质气象条件温带大陆性季风气候，年平均气温在12 C左右，最高气温39 C,最低气温-13 C .年平均降水量为 870.6mm,年最大降雨量1386.6mm,最小降雨量403.3mm,平均 蒸发量为1514.7mm.季风明显，降雪期为年末的11月 份至次年的4月份，冻结深度15cm.水文地质条件场地中河流水位以上的山坡上表层未发现地下水。河 流水位以下有基岩裂隙水，接

21、受河流补给，顺裂隙向 下游排泄，富水性较差。流经尾矿库北部山脚下的小 河，水量很小，实测流量2.5L/S。雨季流量较大，为2-3m3/s。尾矿库周围的山沟内干涸无水流。其它情况的说明实地现场观察，初期坝附近基岩出露较好，岩石质地坚硬，节理不发育，稳定性较好，主冲沟两侧山坡植被良好，灌木丛生，无影响尾矿库的崩塌、滑坡、溶洞、泉眼等不良地质现象。设计认为：本次工程地质勘察报告作的较粗，相关参数不明确，本设计 相关参数的选取主要依据尾矿库安全技术规程(AQ2006-2005)，设计采用的地形图为河南中州地矿岩土水务有限公司实测地形图，地形 图与现状基本吻合。第四章闭库设计技术方案4.1坝体整治技术方

22、案 4.1.1坝体整治技术方案对比新南村尾矿库初期坝为浆砌石拱坝，坝高 6m,坝顶宽1.2m，外坡坡比1: 0.2。尾矿库现状坝体稳定性计算尾矿库初期坝坝高6m,坝顶宽度1.2m,外坡坡比1: 0.2。初期坝坝体抗滑稳定性计算简图如图 4-1所示。201SPSW 102OOO9图4-1初期坝坝体稳定性计算简图抗滑稳定计算公式：Ks=f （艺 W-U） / 艺 P式中：艺W接触面以上的总铅直力；艺一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。计算基本参数：块石砌石体容重：Y20kN/m3, f=0.6，尾矿容重Y=14kN/m3。艺 W=0.5 （1.2+3.6） 62

23、0+0.5 &XI.6 X4=355.2kN艺P0.5 54 6=162kNU=0.5 80 3.6=144kNKs=f （艺 W-U） / E P=0.6 （355.2-144） /162=0.78v Ks=1.05 （浆砌石坝3级坝的抗滑稳定安全系数为1.05）。 综上可知：初期坝的抗滑稳定安全系数Ks=0.78 H=0.6 0.6m2坝面横向排水沟。2、修建左右坝肩及坝前排水沟。3、修建排水明渠，将库区排水引至下游河道。技术方案二：1、 对初期坝下游坡采用堆石护坡，使初期坝下游坡比达到1：1.75，坝面增宽至 2.5m。2、修建左右坝肩及坝前排水沟。3、修建排水明渠，将库区排水引至下游河

24、道。技术方案二堆石护坡与原初期坝体结合不太紧密。 因此设计选用 技术方案一。（二）堆积坝整治技术方案新南村尾矿库共堆积一级子坝，坝高 12M ，外坡比 1：1.4。堆积 坝存在无坝肩排水沟、 外坡较陡且无排渗设施等问题。 堆积坝坝体有 塌陷、冲沟、裂缝等现象，经坝坡抗滑稳定计算分析，该坝体抗滑稳 定最小安全系数小于规定值的 0.95，不能满足坝体稳定性要求。针对该库上述问题，堆积坝采取以下整治技术方案：技术方案一：1、堆积坝坝高适当降低，共设两级子坝，坝高 5m,坝顶宽2m, 对堆积坝外坡按外坡比 1 ：2.0 进行削坡 ,闭库后总坝高 16m。2、为了避免雨水冲刷等水流的破坏作用,防止钻地动

25、物打洞造 穴,必须在下游面及坝顶面采用干砌石护坡。要求将块石错缝竖砌, 紧靠密实,塞垫稳固,大块封边,表面平整,砌石下设垫层。护坡所用石料要求新鲜坚硬、耐久，饱和抗压强度不小于40MPa。护坡范围 自坝顶至坝坡底。坝顶和内外坡均采用300400mm厚的块石干砌护 坡和护面。3、修建坝肩排水沟，排水沟断面尺寸为 Bx H=0.8 x 0.8m2,排 水沟采用厚为 300400mm 的块石浆砌。排水沟沿坝肩处山体砌筑。4、在一、二级子坝坝面设 B x H=0.6x 0.6m2坝面横向排水沟， 排水沟底部均用厚为100mm的碎石做垫层，排水沟采用厚为 300 400mm的块石浆砌砌筑，与坝肩排水沟相

26、连。5、在第一级子坝坝内设置两根水平排渗管，排渗管采用 100mm 的PVC管，管的上左右开孔，孔排距为80mm,每列中孔距为50mm, 孔的直径大小为510mm,排渗管外包400g/m2的无纺土工布一层做 反滤层,然后用尼龙绳绑扎, 防止尾砂进入, 排渗管垂直坝轴线布置,排渗管长为24m。管的铺设坡度为1%,排渗管出口引向坝面排水沟技术方案二：1、堆积坝坝高适当降低，共设两级子坝，坝高 5m, 一级子坝坝 顶宽2m，二级子坝坝顶宽3m，对堆积坝外坡按坡比1： 2.0进行削 坡。2、为了避免雨水冲刷等水流的破坏作用，坝坡坝面采用覆土植 草护坡，覆土厚度大于 0.4m。3、修建坝肩排水沟，排水沟

27、断面尺寸为 Bx H=0.6 x 0.6m2,排 水沟采用厚为300400mm的块石浆砌砌筑。排水沟沿坝肩处山体砌 筑。4、在第一、二级子坝坝面设B x H=0.6X 0.6m2坝面横向排水沟， 排水沟底部均用厚为100mm的碎石做垫层，排水沟采用厚为 300 400mm的块石浆砌砌筑，与坝肩排水沟相连。技术方案一采用干砌石护坡， 工程造价较高， 在库区两侧山体上 修建有截洪沟，正常情况下库内没有积水， 因此不需要设置排渗设施， 经对比堆积坝整治选取技术方案二。4. 1 .2坝体施工要求坝体整治施工要求： 该库初期坝为浆砌石坝，外坡较陡，采用浆砌石护坡。堆积坝较 陡，削坡后坝坡坝面采用覆土植草

28、护坡， 应严格按设计要求和相关规 范要求进行施工。 施工时要求制订施工程序， 要求有资质的建筑施工 单位与工程监理单位进行规范施工和监理，确保工程质量。（1）砌石体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

29、强度为 M40 的石料。 （2）砌石体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20 40mm 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和掺和料,最优掺量应通过实验确定。（4）砌石体的设计密度砌石体的设计密度范围：毛石砌石体：21002350kg/m3，块石 砌石体：2200

30、2400kg/m3，粗料砌石体：23002500kg/m3。（5）根据岩土工程勘察报告可知当地有充足的建材石料,可 以用来修筑坝体,砌石体所用材料宜采用当地的建材石料。 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。 砌石体的线膨胀系数控制在（68）x 10-6/ C范围内。（6）护坡所需材料立足于库区周围, 就地、就近取材, 减少弃料, 少占或不占农田,便于开采、运输和压实（7）初期坝采用浆砌石护坡， 施工前要求清除掉该处地表腐植土 层和弱软地层，清理坝基、岸坡及铺盖地基时，应将树木、草皮、树 根

31、、乱石等全部清除。（8）坝肩岸坡的开挖清理工作，宜在填筑前完成，禁止边填筑边 开挖。清除出的废料，应全部运出坝外，并堆放在指定场地。（9）凡坝基和岸坡易风化、易崩解的岩石和土层，开挖后不能及 时回填者，应留保护层。对岩石也可喷水泥砂浆或混凝土保护。（10）砌筑护坡前，坝坡应按规定对坝面进行整修工作，坡面应 符合设计要求；4.2 库面整治技术方案4.2.1 库面整治新南村尾矿库库区沉积滩面存在局部塌陷， 库面由堆积坝坝顶向 库尾倾斜，坡度约 1%。为确保闭库后库区积水能顺利排出库区，库 面采用以下整治技术方案：1、库面由库尾向二级子坝坝顶方向渐低，坡度为约 2%。2、填平库面局部塌陷，库面覆土厚

32、 0.4m。3、引入适应当地特定土壤、小气候和尾矿水分条件的当地植物 种，快速生长成先锋群落， 而后通过自然演替过程， 形成多样性稳定、 自衍的顶极植物群落。4.2.2 库面整治施工要求1、库区地表平整：按库区综合整治与排水要求实施，重整地表 坡度以防径流汇集。2、库区稳固：在库面上撒肥料、草、豆科和谷物种子的混合料， 然后浇水。此项措施实施可有效降低风、水对库面的侵蚀，减少粉尘 危害。3、植被工程：引入适应当地特定土壤、小气候和水分条件的当 地植物种，快速生长成先锋群落，而后通过自然演替过程，形成多样 性稳定、自衍的顶极植物群落，加快尾砂风化和土质化，缩短库区恢 复和土地利用所花时间。4、短

33、期植被可以用草作为初始的地表覆盖。在雨季撒草籽、沙 柳、芦苇，长势好，易于成活，可达到迅速植被效果，且工程恢复费 用低。5、土地复垦利用：在植被工程成功后35年实施。并严格控制区域。在坝顶周围不允许复垦。6、在闭库恢复工程实施过程中，严禁放牧。4.2.3 库区复垦复垦时要考虑影响植物生长的因素， 如：土壤沙化对植物生长的 影响、金属离子的影响、局部小气候对植物生长的影响等。尾矿库的复垦治理建议采用生物措施与工程措施协同进行的方 法，进行综合治理。以工程措施为保障，以生物措施为根本，逐步实 现全面治理。以生物措施为根本，即首先选择抗性强的植物品种，如芦苇、狗 尾巴草、紫苜蓿、刺槐、山杨等。其次为

34、植物生长创造良好的生存条件， 以增强其自身抗性， 同时 保护已成活的植物，巩固治理成果。采取的办法有：人工换土，改善土壤的理化性质，增强土壤有机质含量，促进根 系生长；加强经管，土壤干旱或长时间不下雨时注意浇水； 防风固沙， 给植物生长创造相对优良的小环境。编设防风障，降低地表风速，从 而使沙粒在大风天飞不到空中，只在地表移动，直至固定不动。设置 降沙带，避免新栽植物沙埋。4.3 尾矿库排洪系统整治技术方案4.3.1 排洪系统整治技术方案对比新南村尾矿库原排水采用 300排水涵管，管路局部已塌陷，尾 矿坝坝肩未设置坝肩截水沟和马道排水沟， 尾矿库上游拦洪坝筑坝不 规范，不能有效阻挡尾矿库上游来

35、水进入库内， 尾矿库调洪库容不足， 防洪排水设施不能够满足 100 年一遇洪水重现期的防洪要求。 尾矿库 排洪系统整治技术方案对比如下：1、排水系统整治有修复和封堵两种技术方案。原排水涵管连接 采用蛇皮袋包裹的软连接方式， 接头处极不牢靠， 现场已出现因排水 涵管不均匀沉降， 而造成库内矿砂顺排水涵管流失， 库面出现局部塌 陷的现象。该排水涵管断面尺寸较小，不符合设计规范。因此闭库设 计采取将原排水涵管进行封堵的方法。 库内排水利用坝面坝肩排水沟 和排渗管，将库内积水排入尾矿库下游河道。2、排洪设施技术方案有拦水坝、排水涵管、排水隧洞、排水斜 槽、溢洪道、截洪沟等。该库汇水面积较小，山体较厚。

36、该库不需要 设置拦水坝。排水隧洞、排水斜槽和排水涵管工程量较大， 费用较高， 不适合该尾矿库。考虑该库实际情况，排洪设施采用截洪沟、坝面、 坝肩和坝前排水沟将库区山体汇水引入尾矿坝下游河道。4.3.2 排洪系统整治技术方案具体整治技术方案如下：1、封堵原有排水涵管。2、在库面稍高处沿山体修建 B x H=800 x 800m2截洪沟，排水沟 采用厚为300400mm的块石浆砌砌筑，在保证依山体而建的情况 下，坡度、坡降和截洪沟沟长均依实际地形而定。截洪沟与坝肩排水 沟相连。闭库后库区外汇水经截洪沟 -坝肩排水沟流入初期坝下游河沟 中。库区内汇水经坝面横向排水沟 -坝肩排水沟流入初期坝下游河沟

37、中。库区内不积存雨水。4.3.3 排洪系统整治技术方案施工要求(1) 根据工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046-95)第4.742 条、第 7.2.1.3 条可知：混凝土应选用铝酸三钙含量不大于 5%的普通 硅酸盐水泥或抗硫酸盐硅酸盐水泥， 排水截洪沟建成后应进行表面涂 料勾缝。( 2)截洪沟及坝肩排水沟为浆砌石结构， 应严格按照结构图设计 要求施工；( 3)排水设施所用的石料必须质地坚硬，其抗水性、抗冻性、抗 压强度、几何尺寸均应满足设计要求；( 4)露于排水设施表面的石料，应采用平砌法，力求平整美观。 4.4尾矿库观测设施整治技术方案根据选矿厂尾矿设施设计规范第 3.5.9条“4级及 4

38、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。 必要时还宜设 置孔隙水压力、渗透水量及其浑浊度的观测设施。” 尾矿库初期坝 较低，库容较小，因此，闭库设计不再增加尾矿库的观测设施。 4.5周边环境整治技术方案4.5.1 周边环境现状该尾矿库为山谷型尾矿库， 位于栾川县庙子乡新南村桥庙沟， 初 期坝型为浆砌石拱坝(坝高6m,坝长18m)，目前总坝高18m，堆 积库容约0.39万m3。下游为荒沟，50m处为桥庙沟，桥庙沟与尾矿 库下游荒沟程丁字型, 桥庙沟对岸为高大山体, 下游无居民、水源地、 水产基地和重要工业设施。库区无积水, 沉积滩面较为平整, 库区两边山坡较陡, 植被良好, 无

39、山体滑坡、塌方和泥石流情况,山体无异常和急变。库区无违章爆 破、采石和建筑,无违章进行尾矿回采、取水,无外来尾矿、废石、 废水和废弃物排入。4.5.2 周边环境整治应加强对尾矿库周边环境的监视和维护， 避免尾矿库库遭受到自 然和人为的破坏。（1）未经技术论证和安全生产监督经管部门的批准， 任何单位和 个人不得随意将设计以外的尾矿、废料或废水入库。（2）未经技术论证和批准， 任何单位和个人不得在库区从事挖砂 活动。严禁在库区爆破、滥挖矿砂等危害库区安全的活动。（3）必须经常巡视库区周边环境， 发现滑坡及异常现象及时处理。（4）坝顶及库区内严禁设计以外的其他任何建筑物或设施的建 设。（5）完善库区

40、上游及两边的截洪沟，减少汛期入库雨水量，确保 尾矿库安全。4.6 尾矿库失事后的波及范围该尾矿库初期坝型为浆砌石拱坝（坝高 6m,坝长18m），目前 总坝高18m,堆积库容约0.39万m3。下游为荒沟，50m处为桥庙沟， 桥庙沟与尾矿库下游荒沟程丁字型, 桥庙沟对岸为高大山体, 下游无 居民、水源地、水产基地和重要工业设施。尾矿库一旦失事,下游河 沟有一定的减灾空间,会对下游环境造成污染。根据圣 ?维南溃坝理论类比分析,尾矿库库溃坝后尾矿淹没影响 区域长度约为80倍尾矿库总坝高，该尾矿库总坝高为 18m，尾矿库 溃坝后淹没影响区域长度约为 1440m。溃坝后坝轴线处淹没高度可按圣 ?维南溃坝理

41、论类比分析。根据 该理论该尾矿库溃坝后坝址处的尾矿高度约为 4/9 倍尾矿库总坝高, 约为8m;溃坝后距主坝0.5km处灰水淹没河床的高度约为总坝高的 1/10，约为1.8m;距主坝1km处灰水淹没河床的高度约为总坝高的 1/20,约为0.9m;距主坝2km处灰水淹没河床的高度约为总坝高的1/40,约为0.45m;距主坝3km处灰水淹没河床的高度约为总坝高的1/80，约为 0.225m。尾矿库对下游的波及面及范围、 矿砂的厚度一般, 一旦失事对其 环境有一定影响。4.7 闭库后尾矿库经管要求 停用的尾矿库经闭库治理可为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, 要维持长

42、期安全稳定还必须进行 长期维护经管。闭库仅仅是基础,后期维护经管是条件,缺一不可。4.7.1 尾矿库维护经管（1 ）闭库后的尾矿库,未经论证和批准,不得储水。（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）严禁在坝体及库区内进行乱采、 滥挖、违章建筑和违章作业。（4）尾矿库闭库以后, 当地安全监管部门应对库区进行必要的监 管,需指定监管人员,并制订相应的应急预案。（5）经管人员必须做好坝体及排洪设施的维护。（6）监管部门应建立健全巡坝护坝制度。 尾矿库库滩面及下游坡 面上不得有积水坑存在。（7）坝体发现事故隐患,应及时妥善处理。（8）当发现坝面局部隆起、坍塌、流土、管

43、涌、渗水量增大或渗 水浑浊等异常情况时,应立即采取处理措施并上报。（9）加强有关安全措施、经管制度及安全责任制的落实工作,促 进安全检查、检测和记录等的定量经管,进一步提高经管水平。（10）尾矿库闭库以后,监管部门仍应在每年汛期前、冻融期检 测一次。另外,应在库区内及库区周围设立警示牌。（ 1 1 ）尾矿库闭库以后,监管部门应建立必要的记录档案。4.7.2 尾矿库渡汛（1）严格按照尾矿库安全监督经管规定切实做好尾矿库防洪 渡汛、尾矿库防震及抗震等方面的经管工作。（2）凡汛期前与暴雨前应做好库、坝的防汛工作；（3）对排洪系统及坝体必须进行详细检查和维护，疏浚截洪沟、 排水沟；（4）加强值班和巡逻

44、，设警报信号和组织检验队伍，了解和掌握 汛期水情和气象预报；（5）雨季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。尤其防止连续暴雨造成的垮坝事故。4.7.3 抗震（1）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，抢险和救护等工作；（2）震前注意坝体坝坡、库区内岸坡及周围山体稳定性，及时采 取措施；（3）库内严禁蓄水，满足坝体稳定要求。4.7.4 应急预案为规范尾矿库垮坝事故灾难的应急经管和应急救援工作程序， 明 确有关机构职责，建立健全统一指挥、分级经管、职责明确、反应灵 敏的应急机

45、制，进一步增强对尾矿库垮坝事故风险和事故灾难的能 力，最大限度降低尾矿库垮坝事故灾难造成的人员伤亡和损失， 应制 定尾矿库事故应急救援预案。（1）尾矿库应急救援预案应包括以下主要内容： 应急救援预案种类a）尾矿库坝垮坝；b）洪水漫坝；c）水位超警戒线；d）排洪设施损毁、排洪系统堵塞；e）坝坡深层滑动；f）防震抗震；g）其他 应急预案内容a）应急机构的组成和职责；b）应急通讯保障；c）抢险救援的 人员、资金、物资准备；d）应急行动；e）其他。（2）相应的防震和抗震应急计划，内容主要包括： 抢险组织与职责； 尾矿库防震和抗震措施； 防震和抗震的物质保障； 震前值班、巡逻制度等。对于地震灾害应做到：

46、 抗震工作应贯彻以预防为主的方针， 当接 到震情预报时，应考虑实际情况做好防震、抗震计划和安排；做好人 员、物资、交通、通讯、照明、报警、抢险和救护等方面工作，震前 注意尾矿库坝坝坡及库区内岸坡稳定性， 及时采取措施； 严格控制库 水位，确保设计要求的安全超高，满足坝体稳定要求；保证排水设施 的完好状态。严格控制库水位，确保坝体的稳定，发生地震后，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。（3）尾矿库事故应急的另一方面的重点是洪水期（汛期）的安全 防范。汛期事故应急救援预案措施，应做到： 在汛期来临之前， 及时检查排水排洪设施的完好情况， 要确保 防汛安全

47、生产责任制， 清除库区内及排水排洪设施内影响排水排洪的 各种障碍物，关注汛期水情和气象预报趋势，做好防汛物资的准备， 组成抢险机构，安排抢险人员等。 洪水过后， 应对坝体和库内进行全面彻底地检查与清理， 发现 问题，及时修复。尤其注意防止连续暴雨引发的边坡滑坡事故。 补充完善现有的事故应急救援预案。 此外，还应标明：应急路线、标识图、指挥人员、应急相关人 员的电话，白天、晚上报警方式， 外援单位及联系人电话， 以及演练、 教育等项，做到应有尽有。（4）应针对尾矿库应急救援预案中设定的事故类型定期进行演 练。保持安全生产信息渠道上下畅通， 一旦发生安全事故， 要按规定 及时报告，并迅速启动应急救

48、援预案，把事故损失降低到最低程度。第五章 安全专篇5.1 库区安全状况分析 栾川县庙子乡新南村尾矿库 （原桥庙沟选厂尾矿库） 库区两边山 体较陡，植被良好，无山体滑坡、塌方和泥石流情况，周边山体无异 常和急变，无滑坡。无违章爆破、 采石和建筑， 无违章进行尾矿回采、 取水，无外来尾矿、废石、废水和废弃物排入。为了尾矿库的长治久安， 此尾矿库急需进行闭库。 尾矿库库区内 无积水。尾矿滩面坡度较缓，约为 0.5%左右。初期坝外坡较陡（基 本垂直），无排渗设施；无坝肩排水沟。库区内无长期性流水及大洪 水。尾矿库周边汇水面积约 0.05km2,目前已堆积库容0.39万m3。下游为荒沟， 50M 处为桥

49、庙沟， 桥庙沟与尾矿库下游荒沟呈丁字 型,桥庙沟对岸为高大山体。下游无居民,无水源地,无水产基地, 无重要工业设施。除此之外下游无重大的工业及铁路干线。因此,尾 矿库一旦失事, 尾矿砂会顺着河沟流走, 不会对下游其余居民和设施 造成大的影响,但会造成环境污染。尾矿库整个汇水面积小。 尾矿库自建库以来, 尾矿库未发生过洪 水漫坝情况。库区建设不占用耕地,库区无居民,不需要搬迁。 尾矿库库址选择满足尾矿库安全技术规程（ AQ2006-2005） 第 5.2.1 条尾矿库库址选择应遵守的原则。5.2 闭库后坝体稳定性分析5.2.1闭库后初期坝稳定性分析尾矿库初期坝坝高6m,坝顶宽度2.5m,外坡坡比

50、1: 0.6。初期坝坝体抗滑稳定性计算简图如图 5-1 所示图5-1初期坝坝体稳定性计算简图抗滑稳定计算公式：Ks=f (艺 W-U) / 艺 P式中：艺W接触面以上的总铅直力；艺一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。计算基本参数：块石砌石体容重：Y20kN/m3, f=0.6，尾矿容重Y=14kN/m3。艺 W=).5 (2.5+7.3) 620+0.5 &XI.6 X4=655.2kN艺P0.5 54 6=162kNU=0.5 80 $.6=144kNKs=f （艺 W-U） / E P=0.6 (655.2-144) /162=3.16 Ks=1.05

51、(浆砌石坝3级坝的抗滑稳定安全系数为1.05)。 综上可知：初期坝的抗滑稳定安全系数Ks=3.16 Ks=1.05，满足规范要求，闭库后的初期坝稳定。经理论计算分析，治理后的初期坝可以满足V等库坝体稳定要 求。5.2.2闭库后堆积坝稳定计算根据尾矿库安全技术规程(AQ2006-2005)坝体稳定计算有 以下三种荷载组合：正常运行 =正常水位 +坝体自重；洪水运行 =最高 洪水位+坝体自重；特殊运行 =最高洪水位 +坝体自重+地震(6度)。采用总应力圆弧法进行坝坡稳定计算。 采用北京理正软件设计研 究院理正边坡稳定分析软件对安全系数进行校核：堆积坝坝体稳定性计算中各种计算参数的选取如下：尾矿层厚

52、度：1m,重度：14KN/m3,饱和重度：16.5KN/m3，粘 聚力：9.8kPa,水下粘聚力：7.5kPa,内摩擦角：30,水下内摩擦 角： 28。(一) 正常运行 =正常水位 +坝体自重圆弧稳定分析方法 :瑞典条分法控制参数 :采用规范 : 碾压式土石坝设计规范 (SL274-2001)计算工期 : 稳定渗流期计算目标 : 安全系数计算安全系数计算目标 : 圆弧滑动法不考虑地震坡面信息：坡面线段数 7,具体控制参数见表 5-1表5-1坡面信息控制参数表坡面线号123456水平投影（m）3.602.506.006.008.803.0竖向投影（m）6.000.003.003.004.000水

53、面信息:采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算不考虑渗透力作用考虑边坡外侧静水压力计算条件：圆弧稳定分析方法：瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时：当下滑力对待稳定计算目标：自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度：0.500m搜索时的圆心步长：0.500m搜索时的半径步长：0.500m计算简图：wnfr图5-2尾矿坝坝体稳定性计算简图(正常运行状况)计算结果：总的下滑力=1426.733KN总的抗滑力=1908.554KN最不利滑动面：滑动圆心=(11.375,28.946)m滑动半径=26.706m滑动安全系数Kmin = 1.325坝体稳定性计算结果表明：设计尾矿坝坝体的抗滑稳定系数计算 为Kmin = 1.325 1.15，符合五等库在正常运行期的安全稳定系数值， 满足规范要求，尾矿坝坝体稳定。采用瑞典条分法计算坝体安全稳定 系数时，具体的坝坡抗滑稳定最小安全系数如表5-2所示表5-2坝坡抗滑稳定最小安全系数运用情况坝的级别1234、5正常运行11.301.251.201.15洪水运行1.201.151.101.05特殊运行1.101.051.051.00(二) 洪水运行二最高洪水位+坝体自重圆弧稳定分析方法：瑞典条分法控制参数：采用规范：碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)计算工期：稳定渗流期计算目标：安全系数计算安全系数计算目标：