天宝铁丰矿业排土场初步设计

1、承德天宝集团铁丰矿业有限公司大湾家沟排土场整改设计工程号：LXWK-经 理：总 工：项目负责人： 承德龙兴矿业工程设计有限责任公司 2009年04月承德龙兴矿业工程设计有限责任公司参加设计人员名单专业名称 设计人 审核人 审定人采 矿 刘艳军 藤贺臣 付永祥水 工 黄 超 李克中 李 广测 量 刘 超 赵 峰 杨艳雄地 质 王英俊 刘学全 刘艳军目 录1概述11.1地理位置及交通11.2 设计范围、设计原则及设计依据11.3主要整改建设方案31.4排土场容量、服务年限及排土场等别51.5投资概算52生产现状及周边环境52.1 排土场生产现状52.2 排土场周边环境63 排土场岩土工程概况63.

2、1 排土场自然气象63.2 排土场工程地质条件63.3排土场水文地质73.4地基工程分析73.5 岩土勘察报告结论84 排土场建设及容积84.1浆砌石挡坝设计84.2 块石充填体及排土场压坡设计84.3 排洪设施设计94.4 排渗设施及位移观测设施设计94.5 照明设施设计104.6 排土场初始路堤建设设计104.7 原有堆积坡处理104.8 排土场容积、服务年限、排土场等别115 排土工艺及设备先择125.1 排土场类型125.2 排土场堆置顺序135.3 排土作业工艺135.4 排土平台宽度135.5 排土工作线长度145.6 排土场边坡角145.7 排土设备选择156洪水计算及排洪能力验

3、算186.1洪水计算标准186.2 洪水计算186.3 截洪沟（排水沟）排洪能力计算216 排土场稳定性分析216.1排土场基底承载能力稳定性计算216.2 排土场堆积坡稳定性计算227 排土场供配电、照明及通讯237.1供电电源237.2 排土场区照明237.3库区通讯238 排土场主要构筑物施工管理与要求238.1浆砌石档坝施工要求238.2 浆砌石截洪沟及排水沟施工要求248.3 浆砌石施工要求248.4 施工管理259 水土保持与环境保护269.1水土保持269.2 环境保护269.3 环境管理和环境监测2710 排土场复垦2710.1 排土场复垦要求2710.2 复垦方案2811 排

4、土场安全管理2811.1 安全技术要求2811.2 安全管理机构及人员配备2811.3 消防安全要求2911.4 矿山救护2911.5 排土场安全投入预算3012 工业卫生3112.1 工业卫生要求3112.2 设计中采取的措施3113 投资概算3313.1 编制范围3313.2 该算总投资3313.3 编制依据3313.4 定额指标3413.5 投资概算表3414 结论与建议35附图目录图1排土场周边环境图图2排土场现状实测图图3排土场布置平面图图4排土场A-A剖面图图5排土场A-B剖面图图6浆砌石挡土墙纵断面图图7排水沟断面及挡土墙横断面图图8排渗盲体断面图图9位移观测桩及观测基点桩结构断

5、面图 1概述1.1地理位置及交通承德天宝矿业集团铁丰矿业有限公司大湾家沟排土场位于滦平县小营乡哈叭沁村盆窑东沟大湾家沟内，行政区划隶属滦平县小营乡哈叭沁村管辖。有乡村公路相通，交通方便。浆砌石档坝中心地理坐标： X=4554751 Y=395606701.2 设计范围、设计原则及设计依据1.2.1 设计内容承德天宝矿业集团铁丰矿业有限公司大湾家沟排土场主要设计内容包括：浆砌石挡土墙设计、排洪设施设计、排土场境界设计、排土工艺等，以及安全措施编写等内容；进行排土场区洪水计算、尾矿坝稳定性计算、投资概算。1.2.2 设计原则（1）严格贯彻执行国家有关政策和法律法规，严格执行设计有关规程规范。（2）

6、符合安全生产要求，充分利用现有工程及设备，尽量减少基建投资，降低生产成本。（3）工程设备尽量实现机械化。（4）优化技术方案，主要技术方案要经过比较分析后确定。（5）达到综合处理岩土，综合利用排土场要求。（6）排土工艺尽可能适应当地劳动力技术水平。（7）符合环境保护要求，充分体现建设“绿色矿山”的设计理念。1.2.3 设计依据（1）设计依据的法律、法规1）中华人民共和国安全生产法；2）中华人民共和国劳动法；3）中华人民共和国矿产资源法；4）中华人民共和国矿山安全法；5）中华人民共和国矿山安全法实施条例；6）中华人民共和国职业病防治法；7）中华人民共和国环境保护法；8）中华人民共和国环境噪声污染防

7、治法；9）中华人民共和国固体废物污染环境防治法；10）建设项目环境保护管理条例（国务院第253号令）；11）地质灾害预防条例（国务院第394号令）；（2）依据的主要规程、标准和技术规范1）参考有色金属矿山排土场设计规范GB50421-2007；2）金属非金属矿山安全规程（GB 16423-2006）；3）厂矿道路设计规范（GBJ 22-1987）；4）建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）；5）矿山安全标志（GB 14161）；6）金属非金属矿山排土场安全生产规则（AQ 2005-2005）；7）冶金工业环境保护设计规定（YB 9066-1995）；8）冶金工业环境保护设计划分范围规定

8、（YB 9067-1995）；9）一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB 18599-2001）；10）大气污染物综合排放标准（GB 16297-1996）；11）工业企业厂界噪声标准（GB 12348-1990的类标准）；12）工业企业设计卫生标准（GBZ 1-2002）；13）采矿设计手册相关内容。（3）依据的主要文件1）国家安全监管总局关于进一步加强非煤矿山排土场安全生产工作的通知安监总管一2008199号2）生产经营单位安全培训规定（国家安全生产监督管理总局2006年3号令）；3）河北省人民政府关于印发落实生产经营单位安全生产主体责任暂行规定（冀政200669号）；4）河北省安

9、全生产监督管理局关于加强金属非金属矿山安全基础管理的实施意见（冀安监管一2007127号）；5）关于印发河北省非煤矿山建设项目安全评价、安全设施设计审查与竣工验收实施办法的通知（冀监管一200555号）。6）承德市关于进一步加强金属非金属矿山采空区治理和排土场安全管理工作的通知承市安监字2008380号。（4）设计依据的基础资料1）华北有色地质勘查局承德勘察院2009年4月提交的承德天宝矿业集团铁丰矿业有限公司大湾家沟排土场岩土工程勘察报告；2）承德龙兴矿业设计有限责任公司2009年3月提交的承德天宝矿业集团铁丰矿业有限公司大湾家沟排土场现状实测图；3）现场调查资料和矿方提供的其他资料。5）承

10、德水文图集（1989年3月）。6）设计参数：年排放量30万m3/a。堆弃物为超贫磁铁矿选厂甩废物，无毒无害。 堆积物粒径50100mm。 堆弃物混合体自然安息角35°。1.3主要整改建设方案1.3.1挡土坝为了增加排土场的稳定性、拦截渗出污泥和减小滚石危害，设计在排土场下游块石充填体外设置挡土墙。挡土墙为浆砌石结构，地面以上高度为5.0m，地面以下高2.0m，基础要嵌入基岩0.5m，坝长共233m。设计参数为浆砌石坝顶宽5.0m，下游按80°坡角建设，里坡垂直（具体参数见图6和图7）块石充填体及排土场压坡设计 为了增加排土堆的抗滑稳定性，并且能够储存一定量的渗出泥土，设计在

11、浆砌石档坝向里，到现有堆积边线范围内，进行清理松散层到基岩，碾压铺设块石充填，充填厚度5.0m，顶标高为585m。充填用块石直径不小于300mm。为了增加排土堆的抗滑稳定性，在浆砌石档坝里，块石充填体以上采取块石压破，压坡体顶部标高600m，压坡体外坡比1：2，要求压坡用碎石不小于100mm。1.3.3排土工艺及边坡设计采用多台阶排土，第一台阶高度15m，其余台阶高度均20m，最终排土高度75m，底高585m，顶高660m。排土场外坡坡比1：2.0，每个台阶均设置马道，马道宽度5m,最终堆积边坡角25°。排土工艺采用多台阶覆盖式，排土顺序采用从下向上进行。1.3.4排洪设施（1）排土

12、场截洪沟。为了防止大气降水流入排土场，设计在排土场堆积范围2m以外修建截洪沟，截洪沟断面采用0.6m（底宽）×1.2m（上宽）×0.8m（高），浆砌石结构；（与排土场截洪沟相连的排水沟也是同样断面）排土场西侧及东侧坝肩截洪沟水沟采用浆砌石结构，净断面为0.6m×0.8m矩形,壁厚500mm。（2）马道排水沟由于排土场排弃物为50100mm的选厂甩废物，透水性较好，坡面不会形成径流，故不设置马道排水沟。1.3.5 排渗设施排土场下游采用建设块石充填体加固稳定，并且在挡土墙的上游与排土体接触处建有排渗体，可以有效排除库底渗水，并且能够把少量污泥留在挡墙之内。水平排渗体

13、采用在浆砌石坝向里15m处设设置，排渗盲体采用钻孔硬质PVC管外包矿石和土工布结构，规格为1.0m×1.0m，排渗管采用250的PVC管，按2的下坡每间隔10m铺设一根。1.3.6 坝体位移观测设施在600m、620m、640m标高马道设置坝体位于观测桩，并在两侧山体设置观测基点桩，对坝体位移情况进行观测。1.4排土场容量、服务年限及排土场等别排土场堆积至660m标高时的总容积为64.72万m3，已经堆存28.23m3，还剩余36.49 m3，沉降系数按1.17计算，还剩余有效容积为31.2万m3；服务年限为0.77a。排土场的总高度为75m，总容积为64.72万m3。根据设计规范该

14、库的等级为三级。所以排土场的构筑物的级别为：主要构筑物为3级，次要和临时构筑物为4级。1.5投资概算该矿排土场工程初步设计概算总投资为265.49万元，其中第一部分建设费用投资为215.49万元。第二部分费用40万元，第三部分预备费10万元。2生产现状及周边环境2.1 排土场生产现状承德天宝矿业集团铁丰矿业有限公司大湾家沟排土场于2006年8月使用，没有建设任何安全设施。该排土场现在采用单台阶排放，排弃物为选厂的甩废，粒度在50100mm之间，现在排放28.23万m3，中心轴线台阶标高为585m至614m，堆积高度29m，外坡比1：1.75左右。现排土工艺采用压坡脚式，排土工艺使用和排土顺序不

15、是很正规。2.2 排土场周边环境排土场下游距最近的村庄盆窑村0.5km，距离较近。排土场的下游迎头为企业自己的选场和办公区，相距不足200m。排土场的东侧为50m山沟内为企业自己的在用尾矿库，该库总体位置同本次设计的排土场相隔一条山沟，没有直接联系，不存在相互影响。3 排土场岩土工程概况3.1 排土场自然气象排土场地处燕山山脉东段，地势北高，中间低，山势较缓。区内山峦起伏，沟谷发育，山顶基岩部分裸露，天然坡角3050度，植被较发育，沟谷及冲沟第四系覆盖，沟谷中心以角砾层为主。该地区属大陆性季风气候，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，多年平均气温9.1，一月平均气温9.4，七月平均气温24.4.区内年

16、平均降水量557.9mm，历年最大降水量835.9mm，最小降水量151.4mm。冻土深度1.1m；无霜期150天左右。3.2 排土场工程地质条件 地层结构根据岩土工程报告提供，该处按物质组合、埋藏条件及成因类型特点，划分为两个工程地质层。角砾层：黄褐色，砾石主要成分为辉长岩、角闪岩、片麻岩等残坡堆积物，砾石一般粒径0.33cm，最大粒径大于10cm，砾石以次棱角状为主，光洁度较差，砾石含量5070，充填物为砂土，该层平均厚度0.32m。强风化片麻岩：灰-黄褐色，隐晶结构，片麻状构造。岩体呈土状及破碎状，节理裂隙发育，风化强烈，为强风化层。强风化层厂区普遍分布，厚度平均1.24m。中风化片麻岩

17、：灰-黄褐色，隐晶结构，片麻状构造，岩体呈碎块状及块状，节理裂隙较发育，风化中等，该层厚度没有穿透。 岩土物理力学性质角砾层：物理力学性质：变形模量E036Mpa，黏聚力标准值c2.2kpa，内摩擦角标准值39°,渗透系数k0.45cm/s。强风化片麻岩体：基本质量等级为级。物理力学性质：摩擦系数f0.60，黏聚力标准值c22kpa，内摩擦角标准值70°, 渗透系数k6.5×104cm/s。中风化片麻岩体：基本质量等级为级。物理力学性质：摩擦系数f0.66，黏聚力标准值c26kpa，内摩擦角标准值75°,渗透系数k5.5×104cm/s。3.3

18、排土场水文地质本区所在沟谷区域地下水类型为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水分布在沟谷，含水层岩性为冲洪积层。本区地下水的补给主要是大气降水，排泄方式为地下径流，勘察深度未见地下水层。水文地质简单。3.4地基工程分析地层承载力各层土的承载力特征值（fak）如下：（1）层角砾：fak=35kPa；（2）21层强风化片麻岩：fak=400kPa（经验值），（2）22层中风化片麻岩：fak=2000kPa（经验值）。3.4.2 场地土地震效应该区地土属于岩石，确定建筑场地土类别属类，为对建筑抗震有利地段。场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第三组。特征周

19、期值为0.30s。3.4.3 地质构造与场地稳定性及适宜性场区大地构造位置处于中朝准地台（2），燕山台褶带（27），承德拱断束（26），滦平凹断束（221）。该场区地形起伏较大，地貌类型单一，地层结构较复杂，分布较不连续，但是无明显不良地质现象，场区稳定性良好，适宜该建筑物的兴建。3.5 岩土勘察报告结论建议拟建排土场挡土墙以中风化片麻岩为地基持力层，采用毛石混凝土基础，挡土墙的墙肩和基底必须嵌入中风化基岩。4 排土场建设及容积4.1浆砌石挡坝设计为了增加排土场的稳定性、拦截渗出污泥和减小滚石危害，设计在排土场下游块石充填体外设置挡土墙。挡土墙为浆砌石结构，地面以上高度为5.0m，地面以下高2

20、.0m，基础要嵌入基岩0.5m，坝长共233m。设计参数为浆砌石坝顶宽5.0m，下游按80°坡角建设，里坡垂直（具体参数见图6和图7）经计算所需的浆砌石体积为8655m3。4.2 块石充填体及排土场压坡设计 为了增加排土堆的抗滑稳定性，并且能够储存一定量的渗出泥土，设计在浆砌石档坝向里，到现有堆积边线范围内，进行清理松散层到基岩，碾压铺设块石充填，充填厚度5.0m，顶标高为585m。充填用块石直径不小于300mm。为了增加排土堆的抗滑稳定性，在浆砌石档坝里，块石充填体以上采取块石压破，压坡体顶部标高600m，压坡体外坡比1：2，要求压坡用碎石不小于100mm。经计算块石碾压充填量为1

21、1020 m3，块石压坡量为44280 m3。4.3 排洪设施设计（1）排土场截洪沟。为了防止大气降水流入排土场，设计在排土场堆积范围2m以外以2坡度修建截洪沟，截洪沟断面采用0.6m（底宽）×1.2m（上宽）×0.8m（高），浆砌石结构；（东侧d点以下排洪沟也是同样断面）排土场西侧及东侧d点以上坝肩截洪沟水沟采用浆砌石结构，净断面为0.6m×0.8m矩形,壁厚500mm。经计算排土场区需要截洪沟和排洪沟830m，坝肩及挡墙外截洪沟620m。为了把截洪沟以内的汇水分段疏导，以减少雨水流入排废场，企业要在每个台阶排土前修建临时截洪沟，此截洪沟由于为临时排洪设施，可以

22、采用原始地形挖掘即可，后期随着排土场升高覆盖，该截洪沟的规格为0.8m×0.8m矩形，坡度5。（2）马道排水沟由于排土场排弃物为50100mm的选厂甩废物，透水性较好，坡面不会形成径流，故不设置马道排水沟。 坝体位移观测设施4.4 排渗设施及位移观测设施设计（1）排渗设施排土场下游采用建设块石充填体加固稳定，并且在挡土墙的上游与排土体接触处建有排渗体，可以有效排除库底渗水，并且能够把少量污泥留在挡墙之内。水平排渗体采用在浆砌石坝向里15m处设设置，排渗盲体采用钻孔硬质PVC管外包矿石和土工布结构，规格为1.0m×1.0m，排渗管采用250的PVC管，按2的下坡每间隔10m铺

23、设一根。后期堆积物均为碎石，透水性好，故后期堆积不在设置排渗体。经计算需要埋设水平排渗体110m，需要排渗管100m。（2）位移观测设施在600m、620m、640m标高马道设置坝体位于观测桩，并在两侧山体设置观测基点桩，对坝体位移情况进行观测。4.5 照明设施设计为了保证排土场和排土公路夜间作业安全，在排土场两侧的山梁和公路上要设置探照灯，设置数量应满足照明需要。4.6 排土场初始路堤建设设计排土场初始路堤的修筑是形成排土线的基础，根据该排土场地形条件和排土方式选择，确定该排土场为山坡型修筑方法。山坡型初始路堤的修筑一般沿山坡等高线开挖一单壁路堑或半挖半填的公路运输路堤，当排土线向前（外）推

24、进时可采用新排弃的岩石填筑排土场初始路堤，并使其达到运输排土要求的稳定状态。因沟底往往是汇水的通道，为了排土线的稳定性，在沟底处应预先堆置透水性较好的大块岩石。设计采用前进式排土。排土场沿排土标高用单斗挖掘机和汽车修筑长30m40m的半堑半堤作为装载机用的初始路基即可，并随排土的进展向外扩伸。初始路基的长度和宽度应满足同时卸载的车位数和装载机作业的需要，初始路基的宽度根据自卸汽车的车型满足会让。由于该排土场已建设使用，初始路堤建设已全部完成，并由排土工作线的推进而掩埋，故不需要重新建设。4.7 原有堆积坡处理由于该排土场已经使用，堆积为单平台，堆积坡外坡比较陡。设计将超出本次设计堆积坡面部分用

25、挖掘机削除，就近堆积至低洼处，以保证坡面平整；排土场平台向排土场的后部要有2的下坡。4.8 排土场容积、服务年限、排土场等别4.8.1 排土场容积 （1）排土场的总容积经计算排土场堆积至660m标高时的总容积约为64.72万m3。容积计算表标高(m)面积(m2)平均面积(m2)高差（m）容积(m3)累计容积(m3)578000005851965982.576877.76877.759551983581.5103581542692.560573776287.51062875105567.561595528464.51084645190212.56251063110091.510100915291

26、127.5635116451113810111380402507.5645999210818.810108185510692.565586859338.51093385604077.566085639624543120647197.54.8.2服务年限（1）排土场剩余容积由于该排土场已经堆放了28.23万m3，故剩余容积还有36.49万m3。（2）排土场有效容积排土场的有效容积为V有V/K沉式中：V有排土场的有效容积 万m3； V排土场总容积 36.49万m3K沉沉降系数 1.17V有36.49÷1.1731.2 m3（3）排土场服务年限排土场服务年限按下式计算：T=V有/（A

27、15;K）式中：T服务年限，a；V有排土场的有效容积 31.2万m3；K甩废岩的碎胀系数，取1.35；A矿山年排土量30万m3。T=31.2/（30×1.35）=0.77a。4.8.3 排场等级参照金属矿山排土场设计规范规定，排土场等级划分如下：排土场级别划分表等 别单个排土场总容量（万m3）堆置高度m）一二三四V100050V1000100V50V100H150100H15050H100H50本排土场堆置高度75m，总容积为64.72m3，参照上表，排土场的级别为三级。所以主要构筑物按3级建筑标准设置，次要构筑物按4级建筑标准设置。5 排土工艺及设备先择5.1 排土场类型该排土场按

28、地形属于山谷型，采用汽车装载机（推土机）排土，属于多台阶覆盖式排土场。5.2 排土场堆置顺序排土场采用多台阶覆盖式排土工艺，排土作业采用单台阶作业，下台阶排满后再排置上一个台阶，不实行多台阶同时工作。同一台阶排土时为了避免大块沿排土场正面滚落，采用从后部山沟两侧向中间排置。5.3 排土作业工艺依据排土场作业方式，采用汽车装载机排土工艺。该工艺的优点： （1）机动灵活，爬坡能力强，适宜地形复杂的排土场作业。汽车装载机排土方式适用于任何地形条件。（2）宜实行高台阶排土。在排土场的发展受到限制时，提高排土场的总高度，可以减少农田的占用和避免迁动村庄、建筑物等。另外，增大台阶高度可提高排土线单位长度的

29、排弃能力和减少移道次数。（3）排土场内的运输距离较短，可在采场外就近排土。（4）排土线路建设投资少，投产快，且容易维护，其排土工艺和排土场技术管理也比较简单。5.4 排土平台宽度设计排土场采用单台阶排土，废石场堆置阶段的工作平盘宽度主要取决于排弃物的物理力学性质、采用的排弃设备、运输方式、运输线路的条数及移道步距等因素，其宽度应达到排岩工作不受影响的基本要求。根据运输设备，选取公路运输平台宽度如下：A=1.5+2（R+L）+C式中：A公路运输平台宽度，m； R汽车转弯半径，6.0m（双桥自卸卡车参数）； L汽车长度，5.1m； C超前堆置宽度，2.0m。A=1.5+2（6.0+5.1）+2=2

30、5.7m。正常排土场工作平台宽度25.7m,由于该排土场采用从两侧向中间排放，故最初在工作平台没有达到宽度时，需要利用装载机协助推土堆置。5.5 排土工作线长度卸载工作线长度：L=N·l式中：L卸载工作线长度，m；N同时卸载汽车数， N=N0×tp/60，辆；tp汽车卸载和调车时间，tp= t1 + t2 + 4R/v，mint1汽车卸载时间，1min；t2汽车换挡时间，0.2min；v调车时汽车运行速度，50m/min；N0排土场每小时汽车卸载数，N0=Qh×Kn/q，辆；Qh小时生产能力，150t/h；Kn工作不均衡系数，取1.3；q汽车载重量，8t；l每台汽

31、车卸载所需排土线长度30m。L=20.47m。考虑到平整、备用等，卸载工作线总长度：L总=2.0×20.47=41m,取45m。5.6 排土场边坡角排土场的边坡角应小于排弃岩土的自然安息角。本次设计所排弃的岩土主要为选厂甩废。查表可知排弃岩土的自然安息角平均值约为35°，为确保排土场的稳定，设计每个台阶均以1：2.0的坡比排筑，马道平台宽度5.0m，最终确定排土场的边坡角为25°。5.7 排土设备选择5.7.1装载机型号设计选用ZL-50C型装载机功率大、油耗低，带有废气涡轮增压器，整机采用先进的液力传动、液压操纵技术，结构先进合理，操纵轻便灵活，质量可靠。ZL-

32、50C型号装载机主要技术参数表厂家名称单位柳工产品型号ZL50C额定斗容(通用斗)m33额定载荷kg5000柴油机型号6135K-9a、WD615.67G3飞轮功率kw1545额定转递r/min2200最大掘起力kN160最大牵引力kN146整机操作质量kg17500倾复载荷全转位置kg11900车速I挡 前进(后退)km/h10（13）II挡 前进(后退)34III挡 前进(后退)IV挡 前进(后退)最大卸载高度mm2900卸载距离(最大卸高时)mm1050轴距mm3427轮距mm2150最小离地间隙mm485转向角°±35最小转弯半径轮胎外侧mm6450铲斗外侧mm77

33、20外形尺寸长mm7939宽铲斗外侧mm2956轮胎外侧mm2750高mm3410工作提升霎时间提升s6.5下降s2.5卸料s3合计s12轮胎型号23.525装载机生产能力计算（1）装载机堆置岩土时，台班生产能力：QT=式中：QT装载机台班生产能力，m3/台班；VB装载机一个循环堆置的岩土松方量，3m3；Tc班工作小时数，8h；KB装载机工作时间利用系数，0.75；tH装载机一个循环的时间，30s。QT=3600×3×8×0.8/30=2160m3/台班。（2）装载机在平台上平场的台班效率Qs=式中：Qs装载机台班生产能力，；F装载机一个行程平场的面积，75m2；

34、m平整面积F需要的行程数，3；L一个行程平场的区段长度，25m；v装载机运行速度，5m/s；to装载机转向时间，20s。Qs=21600m2/台班。（3）装载机数量计算装载机数量取决于推送土岩量和作业方式。当自卸汽车后桥中心线2m时，土岩直接滚落到坡下的占80%；距边线3m时，滚下的土岩量占65%；距边线5m时，土岩全部留在台阶上。在一般情况下，装载机的推土量占排弃土岩总量的30%。装载机数量计算：NT=式中：NT需用装载机台数，台；Vs需要装载机移动的实方量，100m3/班（总排土量30%）；Ks岩土松散系数，1.35；Kr设备检修系数，1.20；Qr装载机台班效率，21600m3/台班。N

35、T=100×1.35×1.2/21600=0.0075台。根据计算选用1台ZL-50C型装载机完全满足排土要求。6洪水计算及排洪能力验算6.1洪水计算标准该排土场的级别为三等，根据金属非金属矿山排土场安全生产规则并参照有色金属矿山排土场设计规范规定，防洪标准应按25年一遇设计，由于排土场下游有选厂，故提高洪水计算标准，确定防洪标准为50年一遇。6.2 洪水计算依据1:2000地形图，求得该排土场初期汇水面积为为0.056km2,径流长度0.361km，平均坡降千分率379。截洪沟外的汇水面积为0.012 km2, 径流长度0.084km，平均坡降千分率535。截洪沟内的汇水

36、面积为0.044 km2, 径流长度0.277km，平均坡降千分率289。依据承德水文图集（1989年3月）计算得到设计洪峰流量Q24P、洪水总量W24P及洪水总历时T。（1）主要参数选择Cv=0.4×1.1=0.44Kp（2）=2.08 H2463n2=0.67H=0.828B=0.52X=0.015Y=1.38径流深度45.5mm（2）暴雨强度计算依据排土场等级及洪水计算标准，并查用承德水文图集；采用公式：式中： 暴雨强度（mm/h）雨力（mm/h）；汇流时间（h）；n暴雨递减系数。（3）洪峰流量的计算采用合理化公式：式中： 设计频率下的洪峰流量（m3/s） 暴雨强度（mm/h）

37、 产流历时内的平均渗率（mm/h）流域面积（）（4）汇流历时计算 采用经验公式和查用承德水文图集计算。采用公式：式中： 汇流时间（）； 、汇流系数； 河道坡降（）；（5）洪水总量计算 采用公式：式中： 设计频率下的洪水总量（万）；流域面积（）；0.1单位换算系数；设计频率面雨量产生的径流深（）。（6）洪水历时计算采用公式：式中： 洪水历时过程系数； 洪水历时（）统计以上计算数据，绘制洪水计算成果下表。洪水计算成果表项目 地点整个区域截洪沟内截洪沟外频率P2%P2%P2%Qp（m3/s）3.212.831.22W24p(万m3)0.2420.190.05T（h）1.090.970.616.3 截

38、洪沟（排水沟）排洪能力计算排土场周边使用封闭式排水沟，排水沟净断面为0.6m（底宽）×1.2m（上宽）×0.8m（高），最小坡降为1。截洪沟下泄能力根据均匀流流量公式确定：Q=WC式中： Q洪量（m3/s） W过水面积（1.32m2） C谢才系数（61.32）R水力半经（0.41m）带入相应参数得排水沟的最小泄流能力q2.23(m3/s)。经过验算单条截洪沟的最小排洪能力大于最大洪峰量，满足要求。该排土场两侧布置封闭型截洪沟，完全满足洪水需要。经计算排土场内临时截洪沟的过流能力为3.52(m3/s)，满足排洪需要。6 排土场稳定性分析6.1排土场基底承载能力计算根据该排土场

39、岩土工程报告，排土场基底较为稳定，主要为强风化岩（第四系只在沟谷分布，建设时清理）。在排土初期，基底岩土开始被压实，当堆置到一定高度时，基底被压实到最大的承载能力，但尚未到达极限状态，排土场地基最大的承载能力允许堆置高度为：H1=式中：H1排土场高度，m；C基底岩土粘结力，岩土综合分析为2.2×104Pa；内摩擦角，取60°；排土场物料的容重，由平均取样为1.85t/m3。H1=25.16m。该排土场第一层堆筑高度15m，小于上述计算值，地基处于最大的承载能力之内，基底稳定可靠。6.2 排土场堆积坡稳定性计算（1）计算条件对排土场做了两个剖面分别计算稳定性。圆弧稳定分析方法

40、: 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: (null) 条分法的土条宽度: 5.000(m) 圆弧入口起点x坐标: 160.000(m) 圆弧入口终点x坐标: 190.000(m) 圆弧出口起点x坐标: 0.000(m) 圆弧出口终点x坐标: 70.000(m) 搜索时的圆心步长: 5.000(m) 入口搜索步长: 1.000(m) 出口搜索步长: 1.000(m) 搜索圆弧底的上限: 1000.000(m) 搜索圆弧底的下限: -1000.000(m) 圆弧限制最小弓高: 1.000(m)（2）计算公式计算方法采用瑞典圆弧法。按洪水运行时工况进行计算。式

41、中： 各土条重量。 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； 滑弧长度，米； 、总应力抗剪强度指标（3）稳定计算结果利用理正软件，导入相应数据，通过分析计算得到边坡最小安全系数为1.583，参照有色金属矿山排土场设计规范，该排土场的抗滑稳定安全系数大于规范规定的最高安全系数1.3，满足稳定要求。 （4）计算结果最不利滑动面: 滑动圆心 = (76.940,160.170)(m) 滑动半径 = 123.539(m) 滑动安全系数 = 1.583总的下滑力 = 8316.282(kN) 总的抗滑力 = 13166.089(kN)7 排土场供配电、照明及通讯7.1供电电源排土场用电主要

42、是照明，供电电源已经接入，照明电压采用220V。7.2 排土场区照明设计排土场采用投光灯照明，投光灯安装在灯塔上。排土场照明及接地、灯塔的防雷及接地，按有供电规范规定设计。7.3库区通讯根据生产管理需要，排土场值班室设置通讯电话，电话采用有线和无线电话两种。8 排土场主要构筑物施工管理与要求8.1浆砌石档坝施工要求施工浆砌石档坝时，基础必须和两侧坝肩嵌入在中风化基岩内，对于软层埋深较厚的地点，要求采用浆砌石换基础处理。由于浆砌石挡墙较高，施工时要在地面向上1.0m高处流设泄水孔，每升高1.0m留设一排。泄水孔间距5.0m，净规格10cm×10cm。8.2 浆砌石截洪沟及排水沟施工要求

43、对放线要进行复测，测量员定出管道中心线位置后，要进行复测，其误差符合规范要求后才能允许进行下步施工。用反铲进行开挖，大面积且开挖深度小于0.5m的用人工整平。具备施工条件的块先开挖，由测量队按照设计图进行测量放线，并跟踪测量开挖高程，严禁超挖，开挖时连同防冲槽一起开挖成型，人工进行修坡平整，并用反铲拍实。要严格按照设计位置修建，排水沟必须建设在基岩基础上，建设时要清理尾矿浮物。8.3 浆砌石施工要求（1）砌石材料石料应质地坚硬、新鲜、完整且单块重量不小于25kg，石料使用前面应进行清洗，除泥和水锈杂质，对于有尖角的石块需进行修整，特别是用于面层的石块应进行修琢，达到设计要求。（2）砂浆拌制浆砌

44、石砌筑的M10、M15砂浆采用砂浆搅拌机进行拌制，拌和时间不少于23min，一般不应采用人工拌.拌制砂浆时，严格按照试验确定的配料单进行配料，配料的称量允许误差为：水泥为±2%，砂、砾石为±3%，水、外加剂为±1%。拌制过程中应保持粗、细骨料含水率的稳定性，根据骨料含水量的变化情况适时调整用水量，保证水灰比的准确性。拌制好的砂浆应随拌随用，对于发生离析、析水的砂浆，应重新拌和，以初凝的砂浆不得使用。砌筑砂浆和勾缝砂浆要分开搅拌，不允许混拌。（3）浆砌石砌筑砂浆材料用自卸车运至施工现场（水泥为人工卸车），砂浆根据用量大小进行搅拌，砂浆应严格按照配合比进行搅拌，搅拌后

45、用手推车推至施工地点。石料由自卸车运至施工现场，经人工选取合格料后搬运至施工地点。浆砌石施工采用铺浆法砌筑，采用M10砂浆砌筑，砂浆稠度为30mm50mm，当气温变化时，应当适当调整。铺浆前先对碎石垫层适量洒水，砌筑时第一层石块应座浆，且将大面向下。然后摊铺20mm30mm的砂浆灰层，砂浆应饱和，对于石块间较大的空隙应用碎块或片石嵌实，再 砌筑下一皮石块。采用铺一层砂浆砌一层石块，砌筑时大小粒径要搭配得当，层与层间采用错缝锁结方式铺砌，分皮卧砌，并应上下错缝、内外搭砌，不得采用外面侧立石块、中间填心的砌筑方法。砌体外露面的侧边，应选用较整齐的石块砌筑，边缘应顺直、整齐牢固，达到平整要求，表面砌

46、缝的宽度不应大于25mm，在砌筑后1218小时之间及时养护，经常保持外露面的湿润。采用M15砂浆勾逢，灰砂比控制在1：11：2之间，清缝在砌筑24小时后进行，缝宽不小于砌缝宽度，缝深不小于缝宽2倍，勾缝前必须将槽缝冲洗干净，不留残渣和积水，并保持缝面湿润。 勾缝完成和砂浆初凝后，砌体表面应洗刷干净，并用湿润物覆盖保持21天，在养护期间应经常洒水，使砌体保持湿润，避免碰撞和振动。8.4 施工管理（1）施工实行“三制”。排水沟系统的所有构筑物已经计算确定，施工过程中要实行“三制”，即项目法人负责制，招、投标制和施工监理制。（2）排土场建设应由中标的有资质的建设单位承担施工，有监理资质的单位承担监理

47、，确保工程质量。（3）排土场工程施工及验收要满足相关规范、规程的要求。（4）施工单位必须按照批准后的排土场设计和施工方案施工，如需局部修改设计须经设计单位认可，重大方案修改必须报经安全生产监督管理部门批准。（5）排土场工程施工应建立技术档案，做好施工原始记录、各种试验记录、隐蔽工程记录和质量检查记录等。（6）在施工全过程中，企业和监理单位应对施工质量做好监督检查。（7）施工单位在施工结束后应编制竣工报告和竣工图。9 水土保持与环境保护9.1水土保持为保护项目区水土资源，减少和治理工程建设及运行中的水土流失，在排土场建设施工和运行中应采取工程措施、临时措施、土地整治措施、植被保护措施及管理措施相

48、结合的水土流失综合防治体系，防止水土流失。9.2 环境保护 主要污染物（1）粉尘粉尘主要是废弃物排放和运输过程中产生的。（2）固体废物主要为排土场内堆置的岩土。（3）噪声噪声源主要有岩土运输噪声，排土作业设备噪声。（4）尾气运输设备在运转过程中会产生大量尾气，污染环境 采取的环境保护措施（1）地表汽车运输、装载机排土将产生一定量的扬尘，设计采用洒水降尘措施，不会对环境造成大的影响。（2）固体废物物采用全部在排土场堆放，没有外排。（3）生产作业选择白天进行或在设备上加装消声器，设备尽量选用噪声较小的，使场界噪声达到GB 12348-90类标准的规定要求，噪声不会对环境造成大的影响。（4）为改善矿

49、山环境，保持水土及生态环境平衡，矿山必须加强矿区的绿化工作，在矿区内开展植树造林工作，在办公及生活区种植花、草、树木，在道路两旁种树，绿化面积达20%以上，以尽可能减少因过去和将来采矿而造成的对生态环境的破坏，使矿山职工工作生活在优美清新、文明卫生的环境之中。9.3 环境管理和环境监测矿山设安全环保科，负责全矿的安全环保工作。除安全、环保管理职能外，还兼有防尘科及灾害检测职能。配备专业人员，负责环保管理、地表沉降观测、通风防尘管理及其他灾害的监测工作。由熟悉地质、测量及岩体力学、防尘和安全知识的专业技术人员和安全工程技术人员组成。需进行其他项目环保监测时，可请当地环境监测站完成，发现问题及时采

50、取措施。10 排土场复垦10.1 排土场复垦要求（1）复垦类型应因地制宜，宜农则农、宜林则林，条件允许时，应优先考虑为耕地或农用地。（2）复垦规划宜满足开发复垦耕地与占用耕地动态平衡。（3）复垦后地形地貌应与当地自然环境和景观相协调，其植被的覆盖率不应低于原有覆盖率。（4）坚持经济效益、生态效益和社会效益相统一。10.2 复垦方案排土场最终平台，复垦场地作为农业用地，经整治后地面平台坡度小于5°，利用自卸汽车运载优良土质进行覆盖，装载机平整，由于该排土场排弃的是甩废岩石，故覆土厚度应在3.0m以上。排土场坡面，复垦后作为林业用地，经整治后地坡度不宜大于25°，25°

51、;以内的坡地可用种植草灌木固土封坡，覆土厚度不小于3.0m。11 排土场安全管理11.1 安全技术要求（1）必须严格遵守国家有关安全的法律、法规和行业规范，建立健全安全管理制度；（2）必须结合实际，制定具体的安全操作规程，工人上岗前进行岗位培训和安全教育；（3）必须建立健全安全生产方面的检查、考核、奖惩等规章制度，加强安全检查和监督；（4）必须设负责安全生产的组织机构，加强安全生产的管理；（5）为全面落实国家安全生产方针，企业建设和生产运行前必须编制和认真实施排土场设计及安全专篇中的设施和措施。11.2 安全管理机构及人员配备（1）企业要成立不少于3人的专职安全管理机构，负责矿山生产安全、通风

52、防尘、灾害监测等。（2）救护、医疗急救组织及人员配备工业卫生和医疗急救与就近的乡卫生院签定救护协议。（3）安全教育、培训及人员配备安全教育工作由企业负责人亲自主抓，成立由技术、安全等专业人员组成的培训小组，亦可聘请专业技术人员兼任或有关部门的专业技术人员授课。职工经考试合格后方准上岗。调换工种的人员，必须进行新岗位安全操作教育的培训。特种作业人员，重要岗位，重要设备与设施的作业人员，都必须经过技术培训和专门安全教育，经考核合格取得操作资格证书或执照后，方准上岗。（4）制定管理制度并严格贯彻落实制定各岗位安全生产责任制，责任落实到人；各种安全管理制度，重要内容要上墙；编制切实可行的操作规程，教育职工严格遵守；制定应急救援预案，每年进行演练一次，并结合演练结果修改预案。11.3 消防安全要求由企业负责人负责组织兼职消防队伍，消防队不得少于5人，同时与就近的专业消防队签定消防服务协议，负责消防工作。利用选厂的高位水池作为消防用水池，平时保留适当水量，以保证消防用水，水泵等排水设施要完好可用。值班室等主要构、建筑物采用砖石非燃性材料，木制门窗涂耐火漆。要根