尾礦庫（渣庫）初步設計設計流程（草稿）XXXXXX公司

尾礦庫初步設計簡介一、尾礦庫初步設計及安全專篇市場需求依照《尾礦庫安全監督管理規定》國家安全生產監督管理總局令第38號施行告知，一種尾礦庫從選址到閉庫都要做如下設計：工勘、可研、預評價、初步設計及安全專篇、施工和驗收評價、取證后每三年一次現狀評價，建設項目還要做環評、地災等；閉庫要工勘、現狀、閉庫設計、施工和閉庫驗收。尾礦庫初步設計及安全專篇是為了配合業主將尾礦庫從選址到施工提供根據報告，是尾礦庫建設中重要一種某些。二、尾礦庫基本系統尾礦庫普通由尾礦堆存系統、尾礦庫排洪系統、尾礦庫回水系統(干堆為回噴除塵設施)等幾某些構成。1.尾礦堆存系統該系統普通涉及壩上放礦管道、尾礦初期壩、尾礦后期壩、浸潤線觀測、位移觀測以及排滲設施等。2.尾礦庫排洪系統該系統普通涉及截洪溝、溢洪道、排水井、排水管、排水隧洞等構筑物。3.尾礦回水系統該系統大多運用庫內排洪井、管將澄清水引入下游回水泵站，再揚至高位水池。也有在庫內水面邊沿設立活動泵站直接抽取澄清水，揚至高位水池。三、尾礦庫功能1.保護環境選礦廠產生尾礦不但數量大，顆粒細，且尾礦水中往往具有各種藥劑，如不加解決，則必導致選廠周邊環境嚴重污染。將尾礦妥善貯存在尾礦庫內，尾礦水在庫內澄清后回收循環運用，可有效地保護環境。2.充分運用水資源選礦廠生產是用水大戶，普通每解決一噸原礦需用水4～6噸；有些重力選礦甚至高達10～20噸。這些水隨尾礦排入尾礦庫內，通過澄清和自然凈化后，大某些水可供選礦生產重復運用，起到平衡枯水季節水源局限性供水補給作用。普通回水運用率達70％～90％。3.保護礦產資源有些尾礦還具有大量有用礦物成分，甚至是稀有和貴重金屬成分，由于種種因素，一時無法所有選凈，將其暫貯存于尾礦庫中，可待將來再進行回收運用。四、尾礦庫重要性1.尾礦庫是礦山選礦廠生產不可缺少設施環保是國內一項基本國策。尾礦庫是礦山公司最大環保工程項目。隨著全國人民生活水平提高。國家對環保規定也越來越高，雖然在人煙稀少偏遠山區，也禁止將尾礦向江、河、湖、海沙漠及草原等處任意排放。一種礦山選礦廠只要有尾礦產生，就必要建有尾礦庫。因此說尾礦庫是礦山選礦廠生產必不可少構成某些。2.尾礦庫基建投資及運營費用巨大尾礦庫基建投資普通約占礦山建設總投資10％以上，占選礦廠投資20％左右，有幾乎接近甚至超過選礦廠投資。尾礦設施運營成本也較高，有些礦山尾礦設施運營成本占選礦廠生產成本30％以上。為了減少運營費，有些礦山選礦廠廠址取決于尾礦庫位置。近年來，由于征購土地和搬遷農戶越發困難，建設尾礦庫費用更高。可見尾礦庫在礦山建設中地位是不同普通。3.尾礦庫是礦山公司生產最大危險源尾礦庫是一種具備高勢能人造泥石流危險源。在長達十近年甚至數十期間里，各種天然（雨水、地震、鼠洞等）和人為（管理不善、工農關系不協調等）不利因素時時刻刻或周期性地威脅著它安全。事實屢次表白，尾礦庫一旦失事，將給工農業生產及下游人民生命財產導致巨大災害和損失。以上幾方面足以闡明尾礦庫在礦山生產中重要性。尾礦庫安全問題始終受到社會和政府高度注重。編制流程現場踏勘，收集資料公司立項項目負責人提交設計任務書下達設計任務書項目負責人提交實行籌劃書項目完畢后內審依照內審規定修改整頓資料進行送審一、現場踏勘1、合同訂立前現場踏勘（1）提交出差籌劃。（2）現場勘察：初步察看尾礦庫庫址地形地質條件，有無滑坡、泥石流等自然災害；交通、供水供電與否以便狀況等。尾礦庫庫址選取基本原則：對的選取尾礦庫庫址極為重要。設計時普通須選取各種庫址，進行技術經濟比較予以擬定。尋找庫址應綜合考慮下列原則：1）一種尾礦庫庫容力求能容納所有生產年限尾礦量。如確有困難，其服務年限以不少于五年為宜。2）庫址離選礦廠要近，最佳位于選廠下游方向。可使尾礦輸送距離縮短，揚程小，且可減少對選廠不利影響。3）盡量位于大居民區、水源地、水產基地及重點保護名勝古跡下游方向。4）盡量不占或少占農田，不遷或少遷村莊；5）未經技術論證，不適當位于有開采價值礦床上部。6）庫區匯水面積要小，縱深要長，縱坡要緩。可減小排洪系統規模。7）庫區口部要小，“肚子”要大。可使初期壩工程量小，庫容大。8）盡量避免位于有不良地質現象地區，以減少解決費用。（3）提交出差總結。2、合同訂立后現場勘察（1）提交出差籌劃、工作大綱（涉及設計方案）。（2）在第一次出差基本上更加詳細勘察現場地形，收集基本資料（業主已有資料或到關于單位收集資料），如無地形圖，則安排人員進行測量工作等。此階段重要由設計全體參加人員熟悉設計基本資料，判斷設計基本資料完整性、缺失性、真實性。進而洞悉設計前期需要解決問題，并提出解決問題環節及辦法。3、現場踏勘所需收集資料（1）、尾礦庫區地形地質圖將礦方初選尾礦庫位置等高線用圓滑曲線標出，同步將各采礦點及道路從圖中標出。（2）、水文氣象資料1.設計頻率最大24小時降雨量24p或年最大24小時暴雨量均值H24及其變差系數Cv、偏差系數Cs，暴雨強度衰減系數n；2.近年一次最大降雨量及其持續時間或三日、七日最大降雨量；3.徑流模量經驗公式；4.典型暴雨時程分派雨型；5.絕對最高、最低氣溫；6.最大積雪深度；7.水體最大結冰厚度及結冰期；8.土壤最大凍結深度及冰凍期；9.常年主導風向及平均風力，最大風速、風力及風向。（3）、尾礦庫建設所需普通尾礦資料1.尾礦量：選礦廠日尾礦排出量t；選礦廠生產年限內排出總尾礦量萬t；2.尾礦特性：尾礦比重和干容重；尾礦顆粒構成；濃度或稠度；3.選礦工藝條件：選礦廠工作制度及設計生產年限；選礦廠選礦工藝流程及設備；尾礦排出口位置及標高；4.考慮尾礦輸送系統冰凍狀況時，需要寒冷地區冬季最冷月份選礦廠排處尾礦漿平均最低溫度；5.考慮尾礦堆積壩穩定性并做穩定計算時，需要尾礦物理力學性質，涉及尾礦抗剪強度，尾礦內摩擦角（水上和水下），尾礦壓縮性及尾礦滲入性；6.考慮濃縮回水時，需要尾礦沉降特性，涉及尾礦沉降速度。（4）、調查資料1）本地自然經濟調查1.尾礦庫沉沒范疇內及管道沿線地帶內耕地種類、畝數、單產量、征購價格及補償費用；2.上述范疇內林木種類、面積或株數、經濟價值、征購價格及補償費用；3.尾礦庫內及尾礦庫下游附近房屋間數、居民戶數、人數、居民可遷往去向、搬遷費用及房屋拆建費用；4.尾礦庫內水井、墳墓等數量及其補償費用；5.下游農田耕地種類、灌溉用水狀況及需水量。2）水文地貌調查1.尾礦庫壩址附近河道最大洪水痕跡調查；2.擬建構筑物場地能否被洪水沉沒及最大洪水沉沒位置邊界；3.尾礦庫匯水面積內地貌，植被狀況，山坡與河槽之糙率狀況，土壤性質野外描述；4.尾礦庫內泉水數量、涌水量、用途以及與否發生過竭流現象，有無落水洞。（5）、其她調查1.本地材料設備生產公用狀況及價格；2.交通運送狀況；3.施工單位技術力量及機械設備配備狀況；4.改建、擴建工程原有尾礦設施狀況及必要實測圖，建筑物及設備折舊狀況，原設備設施使用經驗等；5.尾礦庫沉沒范疇內與否壓礦及礦藏狀況；6.本地地震狀況；7.擬建壩址附近筑壩土、石料也許取料場地、運送距離，土石料種類；8.尾礦庫建成后對下游工業、農業生產及人民生活也許帶來影響或損壞；9.向地面水中排放具有有害物質尾礦水中，還應調查下游河水開發運用狀況，上下游工業公司排放工業污水種類、有害物質含量等；10.尾礦設施距采礦場較近時，應查明采礦崩落區或地表塌陷區界限。尾礦庫初步設計需要公司提供資料清單礦山名稱：序號資料名稱重要度公司準備及能提供狀況營業執照★□有（□原件□復印件）□需歸還采礦允許證★□有（□原件□復印件）□需歸還公司基本狀況：涉及職工人數、周邊人員分布狀況及其交通狀況★□有（□原件□復印件）□需歸還庫區地形圖（1：500或1：1000）★□有（□原件□復印件）□需歸還工程地質勘探報告（含土工實驗）★□有（□原件□復印件）□需歸還項目環境影響評價報告及審查意見★□有（□原件□復印件）□需歸還工程地質勘探報告附圖（地形地質圖、剖面圖）★□有（□原件□復印件）□需歸還水文氣象資料、庫區上下游狀況★□有（□原件□復印件）□需歸還開發運用方案及附圖★□有（□原件□復印件）□需歸還可行性研究報告★□有（□原件□復印件）□需歸還礦石、尾礦水化驗成果★□有（□原件□復印件）□需歸還現狀調查報告或安全預評價報告★□有（□原件□復印件）□需歸還項目地質災害評估評估報告□有（□原件□復印件）□需歸還項目水土保持方案及審查意見□有（□原件□復印件）□需歸還選礦工藝流程□有（□原件□復印件）□需歸還帶★資料必要提供。建（構）筑物基本巖土分析和實驗項目比重、天然容重、孔隙比、天然含水率、飽和度、可塑性、稠度、剪力、壓縮、濕化、可溶鹽含量、有機質含量、孔隙水壓力系數、滲入系數、摩擦角、凝聚力。筑壩材料分析和實驗項目比重、天然容重、天然含水量、吸水性、可溶鹽及亞硫酸化合物含量、軟化系數、滲入系數、摩擦角、凝聚力。二、公司內部立項通過對設計基本資料研讀，擬定設計初步方案。初步方案擬定后，由項目負責人簽字確認后，按照設計擬定方案進行分工，涉及：尾礦、水文、水工、電力、給排水、技術經濟等進行人員安排。項目負責人提交設計籌劃書。三、過程控制項目負責人提交實行籌劃書，并查看關于設計工作進度，隨時向關于領導報告工作狀況。（項目實行籌劃書見附件一）項目工程設計每周進度籌劃檢查表部門：部門負責人：填報時間：年月日項目名稱上周完畢狀況本周進度本周總結下周籌劃檢查人簽字四、質量控制設計工作完畢后，公司內部組織人員進行內部審核，依照審核意見進行修改。內部審核確認單編號：工程項目名稱設計階段自檢人設計報告修改建議：自檢完畢日期移送校核日期校核人校核完畢日期移送審核日期審核人完畢審核日期返回修改日期修改完畢日期移送最后稿內審最后稿內審人最后稿內審完畢日期移送外審承辦人總經理/日期項目負責人/日期期移送外審日期注：本表一式六份，自檢人、校核人、審核人、最后稿審核人各執一份，一份由技術部負責人備查，原件經總經理簽字送到財務進行績效考核。XXXXXX公司互提條件告知單工程項目名稱設計返回條件日期子項目名稱附圖頁碼：第頁（共頁）提出條件專業提出人/日期審核人/日期審定人/日期五、整頓資料進行送審修改完畢后進行裝訂，向關于單位提交審核。

尾礦庫初步設計概述一、尾礦庫（一）尾礦庫類型及其特點1.山溝型尾礦庫山溝型尾礦庫是在山溝谷口處筑壩形成尾礦庫，如圖1－1所示。它特點是初期壩相對較短，壩體工程量較小；后期尾礦堆壩相對較易管理和維護，當堆壩較高時，可獲得較大庫容；庫區縱深較長，澄清距離及干灘長度易于滿足設計規定；但匯水面積較大，排水設施工程量大。國內大中型尾礦庫大多屬于這種類型尾礦庫。2.傍山型尾礦庫傍山型尾礦庫是在山坡腳下依山筑壩所圍成尾礦庫。它特點是初期壩相對較長，初期壩和后期尾礦堆壩工程量較大；由于庫區縱深較短，澄清距離及干灘長度受到限制，后期堆壩高度普通不太高，故庫容較小；匯水面積雖小，但調洪能力較小，排洪設施進水構筑物較大；由于尾礦水澄清條件和防洪控制條件較差。管理、維護相對比較復雜。國內低山丘陵地區尾礦庫大多屬于這種類型。3.平地型尾礦庫平地型尾礦庫是在平地四周筑壩圍成尾礦庫。其特點是初期壩和后期尾礦堆壩工程量最大，維護管理比較麻煩；由于周邊堆壩，庫區面積越來越小，尾礦沉積灘坡度越來越緩，因而澄清距離、干灘長度以及調洪能力都隨之減少，堆壩高度受到限制，普通不高；但匯水面積小，排水構筑物相對較小；國內平原或沙漠地區多采用此類尾礦庫。例如金川、包鋼和山東省某些金礦尾礦庫。4.截河型尾礦庫截河型尾礦庫是截取一段河床，在其上、下游兩端分別筑壩行成尾礦庫。有在寬淺式河床上留出一定流水寬度，三面筑壩圍成尾礦庫，也屬此類。它特點是不占農田；庫區匯水面積不太大，但庫外上游匯水面積普通很大，庫內和庫上游都要設立排水系統，配備較復雜，規模龐大。這種類型尾礦庫維護管理比較復雜。國內采用者不多。（二）尾礦庫庫容及性能曲線1.尾礦庫庫容構成尾礦庫庫容有全庫容、總庫容和有效庫容之分。用圖1-1來解釋其間區別，該圖為尾礦庫典型斷面示意圖。（1）空余庫容（V1）。指水平面AA′與BB′之間庫容，它是為保證設計洪水位時壩體安全超高或安全灘長空間容積，是不容許占用，故又稱安全庫容。（2）調洪庫容（V2）。指水平面BB′和CC′之間庫容，它是在暴雨期間用以調洪庫容。是設計保證最高洪水位不致超過BB′水平面所需庫容，因而，這某些庫容在非雨季普通不許占用，雨季絕對不許占用。（3）蓄水庫容（V3）。指水平面CC′和DD′之間庫容，供礦山生產水源緊張時使用，普通尾礦庫不具備蓄水條件時，此值為零，CC′和DD′重疊。（4）澄清庫容（V4）。指水平面DD′和灘面DE之間庫容，它是保證正常生產時水量平衡和溢流水水質得以澄清最低水位所占用庫容，俗稱死庫容。（5）有效庫容（V5）。是指灘面ABCDE如下沉積尾礦以及懸浮狀礦泥所占用容積。它是尾礦庫實際可容納尾礦庫容，按式1-1算得：V5=W/d1-1式中，V5為有效庫容，m3;W為設計依照選礦廠所有生產期限內產出尾礦總量，t；d為尾礦平均堆積干密度，t∕m3。圖1－1尾礦庫庫容構成▽H1─某一壩頂標高，相應水平面為AA′；▽H2─洪水水位，相應水平面為BB′；▽H3─蓄水水位，相應水平面為CC′；▽H4─正常生產最低水位，亦可稱之為死水位，相應水平面為DD′。該水位由最小澄清距離擬定；DE─細顆粒尾礦沉積灘面及礦泥懸浮層面。（6）尾礦庫全庫容（V）。指某壩頂標高時各種庫容之和，可用式1-2表達：V=V1+V2+V3+V4+V51-2（7）尾礦庫總庫容。指尾礦堆至最后設計壩頂標高時全庫容。2.尾礦庫性能曲線尾礦庫庫面面積、全庫容、有效庫容和匯水面積都將隨壩體堆積高度變化而變化。為了清晰地表達出不同堆壩高度時詳細數值，可繪制出尾礦庫性能曲線，如圖1-2所示。設計時，可依照全庫容曲線擬定各有效期尾礦庫等別；生產部門可依照有效庫容曲線推算各年壩頂所達標高，以便制定各年尾礦壩筑壩生產籌劃；設計者依照匯水面積曲線進行各有效期尾礦庫排洪驗算。

圖1－2尾礦庫性能曲線曲線H-Fm是高程-庫面面積曲線；曲線H-Vq是高程-全庫容曲線；曲線H-Fy是高程-有效庫容曲線；曲線H-Fh是高程-匯水面積曲線。（三）尾礦庫等別劃分原則尾礦庫各生產期設計等別應依照該期全庫容和壩高分別按表1－1進行擬定。當兩者等差為一等時，以高者為準；當等差不不大于一等時，按高者減少一等。如果尾礦庫失事后會使下游重要城鄉、工礦公司或重要鐵路干

線遭受嚴重災害者，其設計等別可提高一等。表1－1尾礦庫等別劃分表尾礦庫級別全庫容V（萬m3）壩高H（m）一V≥50000H≥200二10000≤V＜50000100≤H＜200三1000≤V＜1000060≤H＜100四100≤V＜100030≤H＜60五V＜100H＜30尾礦庫失事導致災害大小與庫內尾礦量多少以及尾礦壩高矮成正比。尾礦庫使用特點是尾礦量由少到多，尾礦壩由矮到高，在不同有效期失事，導致危害嚴重限度是不同。因而，同一種尾礦庫在整個生產期間依照庫容和壩高劃分為不同等別是合理；再者，尾礦庫使用過程中，初期調洪能力較小，后期調洪能力較大，同一種尾礦庫初期按低等別設計，中期及后期逐漸將等別提高，這樣一次建成排洪構筑物就能兼顧各有效期防洪規定，設計更加經濟合理。因而，國內制定設計規范容許按上述原則劃分尾礦庫等別。二、尾礦壩設計尾礦壩是尾礦庫用來攔擋尾礦和水圍護構筑物。普通尾礦壩是由初期壩（又稱基本壩）和后期壩（又稱尾礦堆壩）構成。只有當尾礦顆粒極細，無法用尾礦堆壩者，才采用類似建水壩（即無后期壩）形式貯存所有尾礦，習慣稱之為一次建壩。（一）初期壩類型及其特點在礦山主體工程基建期間，同步在尾礦壩址用土、石等材料修筑成壩體稱為尾礦庫初期壩，用以容納選礦廠生產初期0.5～1年排出尾礦量，并作為后期壩支撐及排滲棱體。初期壩壩型可分為不透水壩和透水壩。不透水初期壩──用透水性較小材料筑成初期壩。因其透水性遠不大于庫內尾礦透水性，不利于庫內沉積尾礦排水固結。當尾礦堆高后，浸潤線往往從初期壩壩頂以上子壩壩腳或壩坡逸出，導致壩面沼澤化，不利于壩體穩定性。這種壩型合用于不用尾礦筑壩或因環保規定不容許向庫下游排放尾礦水尾礦庫。透水初期壩──用透水性較好材料筑成初期壩。因其透水性不不大于庫內尾礦透水性，可加快庫內沉積尾礦排水固結，并可減少壩體浸潤線，因而有助于提高壩體穩定性。這種壩型是初期壩比較抱負壩型。透水初期壩重要壩型有堆石壩或在各種不透水壩體上游坡面設立排滲通道壩型。初期壩詳細有如下幾種壩型：1.均質土壩；2.透水堆石壩；3.廢石壩；4.砌石壩；5.混凝土壩。（二）初期壩構造1.壩頂寬度為了滿足敷設尾礦輸送主管、放礦支管和向尾礦庫內排放尾礦操作規定，初期壩壩頂應具備一定寬度。普通狀況下壩頂寬度不適當不大于表1－2所列數值。當壩頂需要行車時，還應按行車規定擬定。生產中應保證壩頂寬度不被侵占。表1－2初期壩壩頂最小寬度壩高（m）壩頂最小寬度（m）＜102.510～203.020～303.5＞304.02.壩坡壩內、外坡坡比擬定，應通過壩坡穩定性計算來擬定。土壩下游坡面上應種植草皮護坡，堆石壩下游坡面應干砌大塊石護面。3.馬道當壩高度較高時，壩體下游坡每隔10～15米高度設立一寬度為1～2米馬道，以利壩體穩定，以便操作管理。4.排水棱體為排出土壩壩體內滲水和保護壩體外坡腳，在土壩外坡腳處設立毛石堆成排水棱體。排水棱體高度為初期壩壩高1/5～1/3，頂寬為1.5～2.0米，邊坡坡比為1∶1～1∶1.55.反濾層為防止滲入水將尾礦或土等細顆粒物料通過堆石體帶出壩外，在土壩壩體與排水棱體接觸面處以及堆石壩上游坡面處或與非基巖接觸面處都須設立反濾層。初期反濾層采用砂、礫料或卵石等構成，由細到粗順水流方向敷設。反濾層上再用毛石護面。因對各層物料級配、層厚和施工規定很嚴格，反濾層施工質量規定較高。當前普遍采用土工布（又稱無紡土工織物）作反濾層。在土工布上下用粒徑符合規定碎石作過濾層，并用毛石護面。土工布作反濾層施工簡樸，質量易保證，使用效果好，造價也不高。（三）后期壩類型及其特點選礦廠投產后，在生產過程中隨著尾礦不斷排入尾礦庫，在初期壩壩頂以上用尾砂逐級加高筑成小壩體，稱之為子壩。子壩用以形成新庫容，并在其上敷設放礦主管和放礦支管，以便繼續向庫內排放尾礦。子壩連同子壩壩前尾礦沉積體統稱為后期壩（也稱尾礦堆積壩）。可見后期壩除下游坡面有明確邊界外，沒有明確內坡面分界線。也可以為沉積灘面即為其上游坡面。依照其筑壩方式可分為下列幾種基本類型：1.上游式尾礦筑壩上游式筑壩特點是子壩中心線位置不斷向初期壩上游方向移升，壩體由流動礦漿自然沉積而成。受排礦方式影響，往往含細粒夾層較多，滲入性能較差，浸潤線位置較高，故壩體穩定性較差。但它具備筑壩工藝簡樸，管理相對簡樸，運營費用較低等長處，且對庫址地形沒有太特別規定，因此國內外均普遍采用。2.下游式尾礦筑壩下游式尾礦筑壩是用水力旋流器將尾礦分級，溢流某些（細粒尾礦）排向初期壩上游方向沉積；底流某些（粗粒尾礦）排向初期壩下游方向沉積。其特點是子壩中心線位置不斷向初期壩下游方向移升。由于壩體尾礦顆粒粗，抗剪強度高，滲入性能較好，浸潤線位置較低，故壩體穩定性較好。但分級設施費用較高，且只實用于顆粒較粗原尾礦，又要有比較狹窄壩址地點。國外使用較多，國內使用尚少見。3.中線式尾礦筑壩中線式尾礦筑壩工藝與下游式尾礦筑壩類似，但壩頂中心線位置始終不變。其優缺陷介于上游式與下游式之間。4.濃縮錐式尾礦筑壩濃縮錐式尾礦筑壩是將濃度55%以上濃縮尾礦用管道輸送到堆存場地某個點集中排放，沉積尾礦自然行成錐形堆體，堆體表面坡度普通只有5%~6%。占地面積較大，且需高效濃縮設施。所有型式后期壩下游坡坡度均須通過穩定性分析擬定。（四）尾礦壩穩定性分析簡介尾礦壩穩定分析重要指抗滑穩定、滲入穩定和液化穩定分析。1.抗滑穩定分析抗滑穩定分析是研究尾礦壩（涉及初期壩和后期壩）下游壩坡抵抗滑動破壞能力問題。設計普通要通過計算給出定量評價。計算之前，先要擬定計算剖面。后期壩壩坡憑經驗假定；浸潤線位置由滲流分析擬定；壩基土層物理力學指標通過工程地質勘察擬定；后期壩物理力學指標可參照類似尾礦指標擬定，有條件者應在老尾礦壩上勘察擬定。計算時，假定各種滑動面，依照滑動體受力狀態，求出滑動力和抗滑力。用滑動力與滑動力之比值作為抗滑穩定安全系數。設計作用就是要采用各種辦法，保證最小安全系數不不大于設計規范規定。國內現行《選礦廠尾礦設施設計規范（ZBJ1-90）》規定：尾礦壩壩坡抗滑穩定最小安全系數不得不大于表1-3數值。影響尾礦壩穩定性因素諸多。普通狀況下，尾礦堆積高度越高、下游坡坡度越陡、壩體內浸潤線位置越淺、庫內水位越高、壩基和壩體土料抗剪強度越低，抗滑穩定安全系數就越小；反之安全系數就越大。

表1-3尾礦壩壩坡抗滑穩定最小安全系數值運營狀況壩級別1234～5正常運營1.301.251.201.15洪水運營1.201.151.101.05特殊運營1.101.051.051.00注：表中“正常運營”是指尾礦庫水位處在正常生產水位時運營狀況；“洪水運營”是指尾礦庫水位處在最高洪水位時運營狀況；“特殊運營”是指尾礦庫水位處在最高洪水位時，又遇到設計烈度地震狀況下運營。2.滲入穩定分析尾礦水在壩體、壩肩和壩基土中受重力作用總是由高處向低處滲入流動，簡稱滲流。在庫水位一定期，壩體橫剖面上穩定滲流自由水面線（或滲流頂面線）叫浸潤線。由于滲流受到土粒阻力，浸潤線就產生水力坡降，稱為滲入坡降，以IS表達。滲入坡降越大，對土粒壓力就越大。使土體開始產生不容許流土、管涌等變形滲入坡降稱為臨界坡降，以IL表達。尾礦壩滲流分析任務之一是擬定浸潤線位置，從而判斷浸潤線在壩體下游坡面逸出部位滲入坡降與否超過臨界坡降。滲入穩定安全系數K由下式表達：K=IL/IS1-3現行尾礦設計規范中對K值尚無詳細規定，普通可依照壩級別將K值限制在2-2.5之間為宜。由于尾礦壩是一種特別復雜非均質體，當前尾礦壩滲流研究成果還難以精確擬定浸潤線位置。因而，設計為安全計，對級別較高尾礦壩結合抗滑穩定需要，大多采用辦法使浸潤線不致在坡面逸出；對級別較低尾礦壩可在逸出部位采用貼坡反濾加以保護。3.液化穩定分析所謂液化就是飽和砂土在振動作用下抗剪強度驟然下降為零而成為粘滯液體現象。尾礦壩在大地震時也許發生液化，如果這種液化發生在壩體下游坡部位，則會引起邊坡坍塌，危害甚大。雖然不坍塌，其抗滑穩定安全系數也大大減少。尾礦壩抗震計算（即液化穩定分析）涉及地震液化分析和穩定分析。國內現行《構筑物抗震設計規范》規定：地震設防烈度為6度地區尾礦壩可不進行抗震計算，但應滿足抗震構造和工程辦法規定，詳細構造和規定見規范；6度和7度時，可采用上游式筑壩；8度和9度時，宜采用中線式或下游式筑壩工藝，經論證可行時，也可采用上游式筑壩工藝。三級及如下尾礦壩液化分析可采用一維簡化動力法計算；一級和二級尾礦壩，應采用二維時程法進行計算分析。尾礦壩穩定分析可按圓弧滑動面規定計算。尾礦壩地震穩定性最小安全系數值應符合表1-4規定。表1-4地震穩定性最小安全系數值效應組合壩級別

二級三級四、五級組合I1.151.101.05組合II1.051.051.00注：組合I：自重作用效應、正常水位滲入壓力、地震作用效應和地震動引起孔隙水壓力；組合II：自重作用效應、設計洪水位滲入壓力、地震作用效應和地震動引起孔隙水壓力。三、尾礦庫排洪系統（一）排洪系統布置原則尾礦庫設立排洪系統作用有二：一是為了及時排除庫內暴雨；二是兼作回收庫內尾礦澄清水用。對于一次建壩尾礦庫，可在壩頂一端山坡上開挖溢洪道排洪。其形式與水庫溢洪道相類似。對于非一次建壩尾礦庫，排洪系統應靠尾礦庫一側山坡進行布置。選線應力求短直；地基工程地質條件應盡量均勻，最佳無斷層、破碎帶、滑坡帶及軟弱巖層。尾礦庫排洪系統布置核心是進水構筑物位置。咱們知到：壩上排礦口位置在使用過程中是不斷變化，進水構筑物與排礦口之間距離應始終能滿足安全排洪和尾礦水得以澄清規定。也就是說，這個距離普通應不不大于尾礦水最小澄清距離、調洪所需灘長和設計最小安全灘長（或最小安全超高所相應灘長）三者之和。當采用排水井作為進水構筑物時，為了適應排礦口位置不斷變化，往往需建各種井接替使用，相鄰二井井筒有一定高度重疊（普通為0.5～1.0米當采用排水斜槽方案排洪時，為了適應排礦口位置不斷變化，需依照地形條件和排洪量大小擬定斜槽斷面和敷設坡度。有時為了避免所有洪水流經尾礦庫增大排水系統規模，當尾礦庫沉沒范疇以上具備較緩山坡地形時，可沿庫周邊開挖截洪溝或在庫后部山溝狹窄處設攔洪壩和溢洪道分流，以減小庫區沉沒范疇內排洪系統規模。排洪系統出水口如下用明渠與下游水系連通。（二）排洪計算環節簡介洪水計算目在于依照選定排洪系統和布置，計算出不同庫水位時泄洪流量，以擬定排洪構筑物構造尺寸。當尾礦庫調洪庫容足夠大，可以容納得下一場暴雨洪水總量時，問題就比較簡樸，先將洪水匯積后再慢慢排出，排水構筑物可做得較小，工程投資費用最低；當尾礦庫沒有足夠調洪庫容時，問題就比較復雜。排水構筑物要做得較大，工程投資費用較高。普通狀況下尾礦庫均有一定調洪庫容，但局限性以容納所有洪水，在設計排水構筑物時要充分考慮運用這某些調洪庫容來進行排洪計算，以便減小排水構筑物尺寸，節約工程投資費用。排洪計算環節普通如下：（1）擬定防洪原則。國內現行設計規范規定尾礦庫防洪原則按表1-5擬定。當擬定尾礦庫等別庫容或壩高偏于下限，或尾礦庫使用年限較短，或失事后危害較輕者，宜取重現期下限；反之，宜取上限。（2）洪水計算及調洪演算。擬定防洪原則后，可從本地水文手冊查得關于降雨量等水文參數，先求出尾礦庫不同高程匯水面積洪峰流量和洪水總量，這叫洪水計算。再依照尾礦沉積灘坡度求出不同高程調洪庫容，這叫調洪演算。表1－5尾礦庫防洪原則尾礦庫等別一二三四五洪水重現期(a）

1000~5000或PMF500~1000200~500100~200100（3）排洪計算。依照洪水計算及調洪演算成果，再進行庫內水量平衡計算，就可求出通過調洪后來洪峰流量。該流量即為尾礦庫所需排洪流量。最后，設計者以尾礦庫所需排洪流量作為根據，進行排洪構筑物水力計算，以擬定構筑物凈空斷面尺寸。（三）排洪構筑物類型及其特點尾礦庫庫內排洪構筑物普通由進水構筑物和輸水構筑物兩某些構成。尾礦壩下游坡面洪水用排水溝排除。排洪構筑物型式選取，應依照尾礦庫排水量大小、尾礦庫地形、地質條件、使用規定以及施工條件等因素，經技術經濟比較擬定。1.進水構筑物進水構筑物基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪溝等。排水井是最慣用進水構筑物。有窗口式、框架式、井圈疊裝式和砌塊式等型式。窗口式排水井整體性好，堵孔簡樸。但進水量小，未能充分發揮井筒作用。初期應用較多。框架式排水井由現澆梁柱構成框架，用預制薄拱板逐級加高。構造合理，進水量大，操作也較簡便。從六十年代后期起，廣泛采用。井圈疊裝式和砌塊式等型式排水井分別用預制拱板和預制砌塊逐級加高。雖能充分發揮井筒進水作用，但加高操作規定位置精確性較高，整體性差些，應用不多。排水斜槽既是進水構筑物，又是輸水構筑物。隨著庫水位升高，進水口位置不斷向上移動。它沒有復雜排水井，但畢竟進水量小，普通在排洪量較小時經常采用。洪道慣用于一次性建庫排洪進水構筑物。為了盡量減小進水深度，往往作成寬淺式構造。山坡截洪溝也是進水構筑物兼作輸水構筑物。沿所有溝長均可進水。在較陡山坡處截洪溝易遭暴雨沖毀，管理維護工作量大。2.輸水構筑物尾礦庫輸水構筑物基本型式有排水管、隧洞、斜槽、山坡截洪溝等。排水管是最慣用輸水構筑物。普通埋設在庫內最底部，荷載較大，普通采用鋼筋混凝土管。斜槽蓋板采用鋼筋混凝土板，槽身有鋼筋混凝土和漿砌塊石兩種。鋼筋混凝土管整體性好，承壓能力高，合用于堆壩較高尾礦庫。但當凈空尺寸較大時，造價偏高。漿砌塊石管是用漿砌塊石作為管底和側壁，用鋼筋混凝土板蓋頂而成。整體性差，承壓能力較低，合用于堆壩不高、排洪量不大尾礦庫。隧洞需由專門鑿巖機械施工，故凈空尺寸較大。它構造穩定性好，是大、中型尾礦庫慣用輸水構筑物。由于當排洪量較大，且地質條件較好時，隧洞方案往往比較經濟。3.壩坡排水溝壩坡排水溝有兩類：一類是沿山坡與壩坡結合部設立漿砌塊石截水溝，以防止山坡暴雨匯流沖刷壩肩。另一類是在壩體下游坡面設立縱橫排水溝，將壩面雨水導流排出壩外，以免雨水滯留在壩面導致壩面拉溝，影響壩體安全。四、尾礦庫設計重要參數與安全規定1.設計基本資料重要參數（1）尾礦日產量、設計服務年限內尾礦總量；（2）尾礦顆粒分析及其加權平均粒徑；（3）尾礦漿流量及其濃度；（4）尾礦沉積灘坡度；（5）尾礦漿最小澄清距離；（6）尾礦庫內平均堆積干密度；（7）尾礦庫地區地震設防烈度及氣象資料；（8）尾礦庫址工程水文地質條件。以上各參數及資料是尾礦庫設計必不可少。普通應由公司提供，隨著此后生產工藝改進，若上述參數有變化，須及時將新參數提供應設計部門，以便對原設計做必要修改。2.設計成品重要參數（1）總庫容及總壩高。（2）各運營期尾礦庫等別（設計規范規定同一種尾礦庫在運營期間，庫容由小到大，壩高由矮到高，庫等別也可隨之變化，這樣可大大節約基建投資）。（3）各運營期防洪原則。（4）初期壩壩型、壩高和上、下游壩坡。（5）后期壩壩型、壩高和下游壩坡及堆壩逐年上升速度。（6）壩體穩定安全系數。（7）子壩堆筑方式。（8）浸潤線控制深度。（9）尾礦庫匯水面積。（10）各運營期所需調洪深度及所需排洪流量。（11）設計洪水位時最小安全超高和最小安全灘長（注意，這里不時指設計規范中最小安全超高和最小安全灘長）。（12）排洪構筑物型式及尺寸。一種完善設計對以上重要參數不但規定數據明確，并且都要有詳細確切論證。3.尾礦庫設計安全規定如前所述，尾礦庫事實上是一種處在高勢能狀態泥石流源，尾礦庫一旦失事，往往導致特大災害。其安全故然有賴于勘察、設計、施工、監理和管理等各種部門共同注重與配合，但設計屬于核心和基本環節，作用更為突出和重要。因而，設計者應具備高度責任心和過硬技能，才干勝任。設計安全規定是多方面。除了要仔細研究勘察報告和基本資料外，在詳細設計中重要體當前兩個方面：一是要保證設計尾礦壩具備足夠穩定性，各種運營狀態穩定安全系數必要符合設計規范規定；二是要使洪水位能控制在設計規范規定范疇內，保證防洪安全。對施工質量和運營管理詳細技術參數規定，在設計文獻中必要有明確交代，以便施工和生產部門嚴格按設計規定進行管理。下面就尾礦庫初步設計有關內容描述如下：（濕堆及干堆）

1、緒論（濕堆）1.1工程概況1.2尾礦庫自然地理環境1.2.1庫區位置、地形及地貌對庫區地理位置，地形地貌描述；附交通圖、庫區圖紙。（工勘中可以找到有關內容）1.2.2庫區對庫區氣象狀況描述。（工勘中可以找到有關內容）1.3設計根據1.3.1基本根據1、《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》.4.1；2、《尾礦庫安全監督管理規定》國家安全生產監督管理總局38號令.7.1；3、1:50000區域地形圖和1:500尾礦庫地形圖；4、云南省暴雨洪水查算圖表（云南省水利水電廳1992年）；5、《XXXX工程地質勘察報告》，5月；1.3.2設計規范、參照資料①設計原則：1、《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》.4.12、《普通工業固體廢物貯存、處置場污染控制原則》（GB18599-）3、《尾礦庫安全技術規程》（AQ-）國家安全生產監督管理總局.3.14、水利水電工程設計洪水計算規范（SL44-）5、都市防洪工程設計規范（CJJ50-1997）6、防洪原則（GB50201-94）7、水工建筑物抗震設計規范（DL5073-1997）8、建筑抗震設計規范（GB50011-）9、構筑物抗震設計規范（GB50191-93）10、選礦廠尾礦設施設計規范（ZBJ1-90）11、砌石壩設計規范（SL25-）12、水工擋土墻設計規范（SL379-）13、給水排水工程構筑物構造設計規范（GB50069-）14、給水排水工程管道構造設計規范（GB50332-）15、給水排水工程埋地鋼管管道構造設計規程（CECS141:）16、地表水環境質量原則（GB3838-）17、污水綜合排放原則（GB8978-1996）②施工、驗收、管理原則1、尾礦設施施工及驗收規程（YS5418-95）2、砌石工程施工及驗收規范（GBJ203-）3、土工合成材料應用技術規范（GB50290-98）4、《冶金礦山尾礦設施管理規程》（冶金部、有色總公司1990年7月）依照需要增長有關規范，不有關規范應當刪除1.4設計原則（1）遵循國家規定關于工業固體廢棄物處置場建設基本建設方針、規定和技術政策，嚴格執行國家規定關于現行規范、規程及原則。（2）尾礦庫建設應充分運用本地地形、地貌條件，作好環保，防止水土流失。（3）在保證安全條件下，采用技術、經濟兩方面優化可行設計方案，應優先運用本地筑壩材料，盡量減少工程投資。（4）保證尾礦庫設施安全可靠，盡量減少對環境破壞和污染，提高回水運用。1.5設計內容（1）以《XXXX工程地質勘察報告》結論和建議，在所選處建設尾礦庫；然后按選廠生產規模及服務年限，擬定尾礦庫最后使用標高、初期壩壩型及壩體設計；（2）依照選廠生產工藝，結合尾礦特性，選取合理堆壩方式并進行尾礦壩壩體邊坡抗滑穩定計算；（3）根據尾礦庫防洪設計規定及尾礦庫地形條件，進行洪水計算；選取適當排洪方式以及擬定排洪構筑物斷面尺寸；（4）進行工程投資估算。2、區域地質及場區工程地質條件2.1水文及區域地質2.1.1水文對區域水文描述。（工勘中可以找到有關內容）2.1.2區域地質及構造對區域地質及構造描述。（工勘中可以找到有關內容）2.1.3地震對區域地質及構造描述。（工勘中可以找到有關內容）2.2場區工程地質條件2.2.1地層巖性2.2.12.2.12.2.22.2.3水文地質條件2.2.3.1地下水2.2.3.2地表水2.3巖土工程評價2.3.1場地穩定性及適當性評價（工勘中可以找到有關內容）2.3.2巖土滲入性能分析（工勘中可以找到有關內容）2.3.3庫區及壩區巖土評價（工勘中可以找到有關內容）2.3.4地基均勻性評價（工勘中可以找到有關內容）2.3.5地震效應評價（工勘中可以找到有關內容）2.3.6尾礦壩壩基持力層選取及施工評價（工勘中可以找到有關內容）2.4工勘結論與建議2.4.1結論結合工勘結論對尾礦庫建設初步設計綜合評價。2.4.2建議結合工勘結論對尾礦庫建設提出有關建議。3、尾礦庫設計3.1選廠工藝流程附選礦流程圖3.2工藝資料工藝資料見表3-1。表3-1工藝數據序號項目數據1選廠規模2選廠工作制度3尾礦庫服務年限4尾礦產率5選廠尾礦排放輸送濃度6年產尾礦（干尾礦）7液固比8尾礦粒度9尾礦堆積平均干密度10尾礦出口標高11匯水面積12年平均降雨量13抗震烈度3.3庫容曲線依照實測1：500地形圖量測，并考慮后期堆積壩放坡影響后，高程~庫容成果如下表所列：表初期壩高程~庫容~面積曲線表等高線標高（m）等高線面積Sv(m2)相鄰兩等高線面積平均值（m2）相鄰兩等高線間容積V（m3）累加總庫容積ΣV合計庫容（m3）運用系數K有效庫容ΣV合計有效庫容（m3）由以上庫容計算表，可擬定庫容--高程曲線（H-V）。3.4尾礦庫庫址選取3.4.1庫址選取原則尾礦庫庫址選取在很大限度上決定尾礦設施基建和經營費用大小以及管理工程繁簡限度。根據《尾礦庫安全技術規程》（AQ-）第5.2.1條之規定，在選取尾礦庫時應綜合考慮下列原則：（1）不適當位于工礦公司、大型水源地、水產基地和大型居民區上游；（2）不應位于全國和省重點保護名勝古跡上游；（3）應避開地質構造復雜、不良地質現象嚴重區域；（4）不適當位于有開采價值礦床上面；（5）匯水面積小，有足夠庫容和初、中期庫長。（6）庫區附近有足夠筑壩材料；（7）筑壩工程量小，生產管理以便。3.4.2庫址選取依照庫址選取原則和庫現場環境擬定庫址選取3.4.3尾礦有關指標該公司擬建選廠生產規模為。有關資料如下：選廠生產規模：；工作制度：天/年，班/天，小時/班；尾礦產率：%；尾礦堆積干容重：t/m3；尾礦排放礦漿濃度：%；尾礦礦漿水固比：；排尾量（干尾礦）：t/d，萬t/a（萬m3/a）；3.5初期壩3.5.1壩型依照實地勘察和業重規定擬定壩型3.5.2壩高擬定根據《選礦廠尾礦設施設計規范》（ZBJ1-90）第3.1.3條之規定，初期壩壩高擬定應滿足下列規定：（1）貯存選礦廠投產后半年以上尾礦量；（2）澄清尾礦水；（3）調蓄洪水；（4）運用尾礦庫調蓄生產供水時，貯存所需調蓄水量。3.5.3初期壩等別依照《選礦廠尾礦設施設計規范》和《尾礦庫安全技術規程》規定尾礦庫等別劃分原則擬定該尾礦庫等別，尾礦庫等別劃分原則見表3-。

表尾礦庫等別劃分原則表尾礦庫級別全庫容V（萬m3）壩高H（m）一V≥50000H≥200二10000≤V＜50000100≤H＜200三1000≤V＜1000060≤H＜100四100≤V＜100030≤H＜60五V＜100H＜303.5.4筑壩材料及規定依照工勘結論及業重規定選取筑壩材料，筑壩施工指標。3.6后期堆壩3.6.1堆壩方式子壩普通為2m高，頂寬2m，坡比1:2，總坡比控制在1:4左右3.6.2尾礦堆壩壩高擬定按規范說計算服務年限所需庫容，按下式公式計算：式中：Vz——所需尾礦庫總庫容，m3；W——選廠排出尾礦量，萬t/a；N——選廠設計生產年限(年)，a；rd——尾礦平均堆積干容重，t/m3；?z——尾礦庫終期庫容運用系數。依照計算總庫容在庫容曲線中查找出總壩高。3.6.3庫容等別依照《選礦廠尾礦設施設計規范》和《尾礦庫安全技術規程》規定尾礦庫等別劃分原則擬定該尾礦庫等別，尾礦庫等別劃分原則見表。表尾礦庫等別劃分原則表等別全庫容V（萬m3）壩高H（m）一二等庫具備提高等別條件者二三四五V≥100001000≤V＜10000100≤V＜1000V＜100H≥10060≤H＜10030≤H＜60H＜30注：全庫容與壩高兩者等差為一等時以高者為準，當等差不不大于一等時按高者減少一等。尾礦庫失事將使下游重要城鄉、工礦公司或鐵路干線遭受嚴重災害者，其設計等別提高一等。將上述擬定尾礦庫總庫容、壩高等參數與劃分原則進行對照，尾礦庫等別擬定除與總壩高和總庫容關于外，還與尾礦庫一旦失事影響下游居民和設施限度關于。3.6.4尾礦庫設計原則擬定依照《選礦廠尾礦設施設計規范》和《尾礦庫安全技術規程》規定和原則擬定尾礦庫設計原則，尾礦庫按等別劃分關于原則見表。表尾礦庫有關原則尾礦庫等別一二三四五最小安全超高m1.51.00.70.50.4最小干灘長度m150100705040重要構筑物級別12345防洪原則設計100～20050～10030～5020～30校核1000～500～1000200～500100～20050～100設計擬定該尾礦庫等別為等尾礦庫。依照上述原則綜合擬定該尾礦庫重要構筑物級別為級。防洪原則初期按洪水頻率為%（年一遇洪水重現期）設防，中、后期按洪水頻率為%（年一遇洪水重現期）設防。尾礦庫最小干灘長度m且安全超高不不大于m。該區抗震設防烈度為度，地震加速度值為g。3.6.5尾礦子壩堆筑尾礦堆壩按上游法筑壩，壩頂標高m，堆壩高m，分級子壩進行堆筑，堆筑子壩平均坡比為，子壩上、下游邊坡為1：2.0，高度為2m，頂寬2m。取沉積于庫前粗顆粒尾砂裝入塑料編織袋筑成，并用塊石護坡，護坡厚度為3.6.6壩體排滲設施依照詳細壩型設立相應排滲辦法。分為初期壩體排滲辦法，后期堆壩排滲辦法。普通后期排滲用排滲盲溝進行排滲。3.7尾礦輸送系統3.7.1礦漿輸送量采用下式計算礦漿流量。，其中式中：--尾礦漿正常輸送流量，m3/s；--尾礦固體量，t/d，取t/d；--尾礦顆粒密度，取t/m3；--水密度，取t/m3；--礦漿中水重與尾礦固體重比值（水固比），本工程為；--礦漿重量濃度，本工程為%；由此可以計算出礦漿輸送流量為m3/s；流量波動范疇取±10%。3.7.2尾礦輸送方案作為一種尾礦庫，尾礦輸送某些是整個尾礦庫重要構成某些。作為濕堆尾礦庫普通有兩種方案：管道自流輸送方案和明溝自流輸送方案。3.7.3自流水力計算（1）臨界管徑計算參照《漿體管道輸送設備實用選型手冊》（冶金工業出版社）推薦公式，采用B、C克諾羅茲公式進行臨界管徑計算。式中：--漿體流量，m3/s，取1.1Q，為m3/s；--固體物料重度，本工程取t/m3；--重度修正系數，；--臨界管徑，m；--漿體重量稠度倍。（2）水力坡降計算采用下式計算水力坡降。式中：--漿體水力坡降，mH2O/m；--漿體重度，本工程取t/m3；--輸送與漿體流速相等清水水力坡降，mH2O/m，經查表，本工程取%。由此可以計算出管道水力坡降為%，依照地形規定，本次設計采用%。3.7.4尾礦輸送方式作為濕堆尾礦庫普通有兩種方案：管道自流輸送和明溝自流輸送3.8地基解決依照工勘結論選用相應解決辦法4、尾礦壩體穩定計算4、尾礦壩體穩定計算4.1計算參數選定依照壩體構造設計，壩體穩定分析按不同部位分別取用相應物理力學指標計算。本階段依照工勘報告及工程模仿分析擬定各層物理力學指標如表4-1。表4-1尾礦壩穩定分析物理力學指標計算值（見工勘報告）部位濕密度（g/cm3）飽和密度（g/cm3）摩擦角（度）凝聚力（kpa）尾礦壩尾礦壩基4.2尾礦壩滲流穩定計算（1）浸潤線計算依照地勘實驗成果，通過滲流計算擬定壩體運營水位自由表面浸潤線。按《碾壓式土石壩設計手冊》簡介辦法—采用弱透水地基上土石壩滲流計算辦法計算壩體和壩基滲漏量，并推求壩體浸潤線。計算程序采用北京理正巖土計算5.2版《滲流分析計算程序》進行壩體滲流計算，擬定浸潤線。滲流計算滲入系數采用值見表4-2，滲流計算成果見表4-3表4-2滲流計算滲入系數采用值（見工勘報告）部位滲入系數（cm/s）尾礦壩尾礦壩基表4-3尾礦壩滲流計算成果表壩位最高洪水水力比降計算值容許水力比降[]尾礦壩原則剖面計算成果表白，尾礦壩壩體水力比降計算值不大于容許水力比降，闡明壩體滲流出逸點已滿足滲流穩定規定，壩體不會發生滲入破壞。4.3邊坡穩定計算（1）、斷面選用選取順流方向最大斷面為壩坡穩定最不利斷面，只要此斷面滿足穩定分析安全規定，則整個壩體均滿足安全規定。斷面選用整個尾礦壩斷面。（2）、安全系數容許值依照《選礦廠尾礦設施設計規范》ZBJ1－90之規定，尾礦壩級別為級，壩體穩定計算按洪水運營和特殊運營兩種工況進行校核。其安全系數控制值如下表所列：表4-4安全系數容許值計算工況規范規定值洪水運營特殊運營（3）、荷載組合《選礦廠尾礦設施設計規范》ZBJ1－90之規定：壩體穩定計算荷載，在洪水運營期間由壩體自重及最高洪水位有也許形成穩定滲入壓力構成；在特殊運營期間由壩體自重及最高洪水位有也許形成穩定滲入壓力及地震荷載構成。穩定計算采用有效應力法中瑞典圓弧法進行，計算程序采用北京理正軟件設計研究院編制理正巖土計算5.2版理正邊坡穩定分析計算程序。瑞典圓弧法簡介：

圖4-3瑞典圓弧法求安全系數瑞典條分法（有效應力法）式中：K——整個滑體剩余下滑力計算安全系數；L——單個土條滑動面長度（m），L=bsecθ；W——條塊重力（kN），浸潤線以上取重度，如下取飽和重度；U——條塊所受到浮力（kN）；D——條塊所受滲入力（kN），據孔隙水壓力梯度場積分得出；θ——條塊重力線與通過此條塊底面中點半徑之間夾角（度）；α——條塊滲入力與水平線夾角（度）；C、φ——土抗剪強度指標，采用總應力法時，取總應力指標，采用有效應力法時，取有效應力指標。（4）、計算成果計算成果見下表：表4-5尾礦壩邊坡穩定計算成果表計算工況計算安全系數規范規定值與否滿足規定洪水運營是特殊運營是由此可知，尾礦壩邊坡在各種工況下安全系數均能滿足規定。（計算過程采用理正巖土5.2版進行驗算。）4.4計算結論依照《選礦廠尾礦設施設計規范》（ZBJ1－90）規定，尾礦庫工程建筑物等別為等。因該尾礦庫按度地震烈度設計，設計地震加速度為g。從計算成果可見，計算安全系數滿足規范規定，設計斷面對也許浮現各種工況都是安全。5、尾礦庫水文計算5.1水文計算5.1.1指引思想及原則執行國家、行業和部門關于技術原則、規范和規定，力求做到切合實際，成果可靠，安全合理，提出保證項目能滿足防洪規定辦法和建議。5.1.2編制根據（1）《尾礦設施設計》，冶金工業出版社。5.1.3規范規程（1）《選礦廠尾礦設施設計規范》ZBJ1-90；（2）《防洪原則》GB50201-94；（3）《水利水電工程設計洪水計算規范》（SL44－）；（4）《云南省暴雨記錄參數圖集》（）；（5）《云南省暴雨洪水查算圖表實用手冊》（1992年版）。5.1.4水文氣象資料5.2設計洪水原則尾礦庫等別洪水重現期（a）初期中、后期5.3洪水設計及計算1.洪峰流量計算區域匯水面積為km2，其中庫內匯水面積為km2，依照《尾礦壩設計手冊》ISBN—845—78645—4可知，如尾礦庫匯水面積＜0.1km2，按簡化公式近似計算，即公式：SP-------設計頻率p暴雨雨力(mm/h)F-------壩趾以上匯水面積(km2)如尾礦庫匯水面積＞0.1km2，尾礦庫庫外設計頻率p洪峰流量按下推理公式求出，即公式:QP=A(SPF)B/(L/mj1/3)C—ｕDF式中：QP-------設計頻率p洪峰流量（m3/s）A、B、C、D-------最大洪峰流量計算系數SP-------設計頻率p暴雨雨力(mm/h)F-------壩趾以上匯水面積(km2)L-------由壩趾至分水嶺主河槽長度，（km）m-------匯流參數j-------主河槽平均坡降ｕ-------產流歷時內流域平均滲率（mm/h）表5-2計算關于參數表及數值1流域特性匯水面積F（km2）2流域長度L（km）3平均坡度J4n1暴雨遞減指數5n2暴雨遞減指數6αt徑流系數7m匯流參數8H24(mm)近年日平均最大降雨量9H年(mm)年均值降雨量10K30p模比系數（30年重現期）11K100p模比系數（1重現期）12X計算系數13Y計算系數2.洪水總量計算計算公式采用《尾礦庫壩設計手冊》推薦公式，即Wtp=1000αtHtpFWtp：歷時為t，頻率為P洪水總量，m3；αt：與歷時為t相應洪量徑流系數；Htp：歷時為t，頻率p降雨量（mm）；F：流域匯水面積(km2)。5.4調洪庫容量擬定設計洪水降雨歷時采用24h計算,排出洪水時間不適當超過72h。5.5下泄流量計算1.沉積灘以上洪水流量計算依照《尾礦壩設計手冊》規定，擬定排水構筑物下泄流量計算公式為：q=QP（1-W調/W總）式中：q—所需排水構筑物泄流量（m3/s）QP—設計頻率P洪峰流量（m3/s）W調—調洪庫容（萬m3）W總—洪水總量（萬m3）經計算，庫外所需排水構筑物泄流量應＞m3/s。5.6排洪設施擬定5.6.1庫外排洪系統擬定（1）截洪溝，普通庫外排洪明渠采用梯形斷面型式。截洪溝水力計算流量公式：Q=ω·V流速公式：V=曼寧公式：C=式中：Q——流量（m3/s）ω——過水斷面面積（m2）V——流速（m/s）R——水力半徑（過水斷面面積與濕周比值）（m）I——水力坡度，C——流速系數n——溝壁粗糙系數，擬定截洪溝寬為m，高m，則：ω=R=C==V==；Q=ω·V=排洪溝最大排洪能力為m3/s，不不大于m3/s下泄流量，設計滿足年一遇洪水規定。截水溝采用M漿砌石構造，M砂漿抹面，抹面厚度約mm，矩形斷面，寬為m，高為m，縱坡為%，糙率取。（2）壩肩排水溝設計。（3）回水池。在初期壩下游設立一回水池（在頂部設立欄桿進行防護），依照選礦廠尾礦設施設計規范（ZBJ1-90）規定，尾礦庫回水池容積，對于中、小型選礦廠不適當少于6-8小時回水供水量。5.6.2庫內排洪系統設立：方案一：用浮船泵站回水，其長處是取水均衡，水質較好，可充分運用庫內尾水位能，節約電耗。方案二：用排水斜槽排出庫內尾礦水至壩下游回水池，運用回水池回水，其長處是操作以便。為滿足尾礦回水容許懸浮物含量規定，在尾礦庫整個有效期內，取水構筑物位置都應滿足最小澄清距離規定。選取完庫內排洪系統后，對排洪系統進行水力復核。尾礦澄清距離計算：在尾礦水力沖積過程中，細粒尾礦隨礦漿水進入尾礦池，并需在水中停留一定期間(流過一定距離——澄清距離)細顆粒才干下沉，使尾礦水得以澄清而達到一定水質原則，澄清距離計算參照圖5-1，采用下計算。圖5-1澄清距離計算示意圖式中L——所需澄清距離，m；h1——顆粒在靜水中下沉深度(即澄清水層厚度)，取1.0mν——平均流速，m／s；Q——礦漿流量，m3／s；h2——礦漿流動平均深度，m，L3=m；n——同步工作放礦口個數，；a——放礦管間距，m；u——顆粒在靜水中沉降速度，m／s；u值計算如下。式中u——顆粒沉降速度，m／s；ρg——固體顆粒密度，t／m3；d——截流最小顆粒直徑，m；v——清水運動黏滯系數，m2／s，取。最后計算得L=m。則取水構筑物位置應距離壩頂最小長度為：干攤長度+L+L3=。6、回水運用方案6.1選礦廠用水條件庫內尾礦滲入水，通過初期壩下游回水池收集，收集水再用水泵泵到高位水池進行回水運用。6.2回水方案選定在尾礦壩下游設立一回水池（在頂部設立欄桿進行防護），回水池尺寸選定為：長×寬×高=m×m×m，容積m3，用來收集庫內尾礦滲入水，收集水再用水泵泵到高位水池進行回水運用。回水井旁設水泵房一座，內設水泵兩臺（，流量m3/h，揚程m，互為備用）。水泵揚程按照集水井底面高程與選廠高位水池標高差及管路損失擬定，業主可以依照流量和揚程自主選取適當泵型、管道，并進行管道鋪設。7、監測及通訊系統7.1監測系統依照《尾礦庫安全技術規程》：四級以上尾礦壩應設立壩體位移和壩體浸潤線觀測設施。1、普通外表觀測普通外表觀測是對壩面與否受到人為或生物破壞，壩面與否浮現裂縫、坍陷、隆起、滲水、流土、管涌等異常現象進行觀測。2、環保監測在初期壩下游、渣庫兩側設立有污染擴散觀測井。公司應設專職人員對觀測井內水質及礦山其他污染物進行經常檢測分析，為進行環境管理、評價公司環境質量，防止污染，保護和改進環境提供根據。3、變形觀測變形觀測是為了及時掌握尾礦壩變形狀況，研究其有無滑坡破壞趨勢，以保證尾礦壩穩定和安全。觀測設備涉及觀測標點、工作基點和起測基點。（1）觀測標點觀測標點埋設于壩體表層，用以表達壩變形量。標點布置選取可控制重要變形狀況斷面，如最大壩高斷面，工程地質變化較大地段。本次設計依照初期壩實際狀況在壩頂外緣、壩腳處共設2排標點。該尾礦庫初期壩較短，設兩個觀測斷面，最大壩高處布設一斷面，另一斷面設在初期壩馬道上。在每個觀測橫斷面上，壩頂外緣、壩腳外15m范疇內地面上布置觀測標點。每排標點延長線兩端山體上增設工作基點和起測基點。(注：后期壩設一排標點，共設3排標點)。（2）標點構造與埋設觀測標點由底板、立柱和標點頭三某些構成。工作基點為實行水平變形測量基點。在壩端兩岸每一縱排標點之延長線上各布置一點，規定不受壩體變形影響，又不受外來機械破壞而便于觀測地方，其標高宜接近觀測標點標高。（3）起測基點起測基點為實行垂直變形測量起點或終點。在每一排縱標點之兩岸巖石上各設一點，其標高大體接近。為了引測和校測起測基點高程，尾礦壩附近應有不少于3個水準基點，并連結成觀測網。在觀測設備設立時，應先作好兩岸工作基點和起測基點，然后據兩端工作基點連線控制每個觀測標點之埋設位置，使標點上十字線之縱線(平行于壩軸線方向線)偏差不不不大于10mm。標點上供測垂直位移標點頭應位于左側。（4）水平變形觀測水平變形觀測采用視準線法，以2個工作基點之連線（視準線）為基準，分別測量該縱排各觀測標點水平位移量。在工作基點A支承托架上安放經緯儀，后視工作基點B，照準后視站標，固定視準線。然后用標點站標或測釬測讀觀測標點與視準線之偏移距離。倒轉鏡筒重對后視，再測讀一次，正、倒鏡各一次為一種測回，每一測點應進行二個測回，兩測回誤差不不不大于5mm，取其平均值作為該點觀測成果。（5）垂直變形觀測垂直變形觀測用水準儀，據起測基點標高觀測標點標高變化。按水準測量程序及辦法來回測量一次，測站和轉點數目盡量少，先后視距離應相等，并不超過50m，來回測量閉合差不超過±2.8(n)1／2mm（中型），n為測站數。（6）觀測時間尾礦壩投入運營初期每月觀測一次。當壩體水平、垂直變形量已基本穩定后（變化有規律）可減為每季或半年一次。當遇有地震、暴雨或久雨，庫水位超過最高水位時，滲入狀況嚴重時，變形量明顯增大時應增長測次。庫內設立清晰醒目水位觀測標尺，標明正常水位和警戒水位。尾礦庫應設有值班室，專管人員并應配備對講機或固定電話等通訊設備。尾礦壩壩頂上應設立照明燈，夜間對尾礦庫進行安全檢查，浮現安全隱患時及時解決并向公司主管領導報告。尾礦庫為五級，可以不設立相應觀測設施。尾礦壩設計只進行普通外表觀測。普通外表觀測是對壩面與否受到人為或生物破壞，壩面與否浮現裂縫、坍陷、隆起、滲水、流土、管涌等異常現象進行觀測。7.2尾礦庫通訊及照明系統7.3尾礦庫供電尾礦庫供電直接采用選廠既有線路連接。8、環保及水土保持8.1環境質量原則及污染物排放原則（1）環境質量原則①《環境空氣質量原則》GB3.95-1996二級；②《地面水環境質量原則》GB3838-Ⅲ類；③《地下水環境質量原則》GB/T14848－93Ⅲ類。（2）污染物排放原則①《大氣污染物綜合排放原則》GB16297-1996二級；②《污水綜合排放原則》GB8978-1996一級；③《工業公司廠界噪聲原則》GB12348-90Ⅱ類；④《普通工業廢物貯存、處置場污染控制原則》GB18599-；⑤國環字（86）第003號文《建設項目環保管理辦法》；⑥國環字（87）第002號文《建設項目環保設計規定》；⑦國家環保總局1992年10月《防止尾礦污染環境管理規定》。8.2環保8.2.1環保辦法尾礦庫建設就是為了解決選礦廠尾礦和選礦廢水環保項目,尾礦庫設計減少和消除尾礦及尾礦水對環境破壞及污染。尾礦庫重要污染源和污染物有尾礦中具有S、Pb、As等有害物質（依照不同性質尾礦寫有關內容）。設計解決方案：在初期壩下游設立一回水池，用于收集尾礦滲入水，收集滲入水用水泵泵回選廠高位水池進行凈化解決再運用。噪聲、粉塵對周邊環境影響不大。8.2.2尾礦溢流水環境影響庫區產生尾礦溢流水不外排，庫區下游設立回水池，尾礦溢流水匯集入池，用泵泵回選廠繼續使用。8.2.3噪聲對環境影響尾礦庫運營時除回水將產生低水平噪聲，無其她噪聲，礦區周邊居民甚少。故本次設計尾礦庫在運營中噪聲對居民及環境影響甚少。8.2.4粉塵對環境影響尾礦庫服務結束后，將覆土植草，基本可消除揚塵危害。但在正常排放時，若不均勻放礦，局部干灘在干旱季節受風力影響也許揚塵，故正常生產中應嚴格均勻放礦，粉塵對環境影響較小。8.2.5環境影響分析尾礦庫建設就是為了解決選礦廠尾礦和選礦廢水環保項目,尾礦庫設計減少和消除尾礦及尾礦水對環境破壞及污染。尾礦庫重要污染源和污染物有尾礦風蝕揚塵。設計解決方案：用回噴泵抽回水池水對尾礦庫進行回噴，防止渣塵飛揚，因而有效保護環境污染。噪聲對居住在選廠周邊居民有一定影響，粉塵對周邊環境影響不大。

8.3水土保持8.3.1水土保持辦法1.生態環保辦法（1）占用林地，砍伐樹木必要先經林業部門批準，并按規定辦理有關林業補嘗手續。（2）施工期盡量避開降雨集中期，加強施工管理，盡量縮小施工范疇，盡量減少破壞植被，棄土應妥善處置，及時恢復植被，盡量減少水土流失。（3）加強對職工生態保護意識教誨，禁止對周邊林、灌木進行濫伐、破壞野生動物棲息環境，禁止對野生動物濫捕濫殺。2.水環保辦法（1）禁止生產廢水和尾礦廢水外排，影響下游地表水質。（2）施工期和營運期生活污水、糞便應妥善解決，不得直接排入地表水體，需設污水解決設施，達標排放。（3）嚴格檢查施工機械和運送車輛，防止油料泄漏，禁止將殘油、廢油排入水體。3.大氣環境防護辦法（1）在修筑路面時,應及時壓實,并注意灑水降塵。（2）破碎場地、運送道路、料場應及時灑水降塵。4.聲環保辦法盡量采用低噪聲施工機械，盡量避免夜間作業，采用有效辦法盡量廠界噪聲達標排放。5.保證尾礦壩安全辦法平時加強管理，雨季應經常巡視，發現漏水、跨塌等應采用辦法，及時維修，以防坍塌，釀成事故。尾礦壩使用完畢應請有設計資單位進行閉庫設計。每隔三年請有資質單位進行一次安全評價，保證尾礦庫安全運營。8.3.2水土保持建議尾礦庫建設，不可避免地會導致建設場地區土地及植被破壞，影響這些地區自然景觀及生態環境。因而在邊坡區域,應進行播灑種草,種植耐干旱攀緣植物,進行立體綠化。尾礦庫閉庫時，對其回填耕植土，播撒草種、植樹等綠化環境。9、尾礦綜合運用9.1尾礦資源綜合運用必要性尾礦資源是金屬和非金屬礦山廢棄物中數量最大、綜合運用價值最高一種資源。將尾礦丟棄不但需要占用大量土地，給周邊生態環境導致很大傷害，并且要投入各自解決和維護費用。而進行尾礦資源綜合回收與運用，不但可以充分運用礦產資源，擴大礦產資源運用范疇，延長礦山服務年限；也是治理污染、保護生態重要手段；還可以節約大量土地和資金，解決就業問題，造福于人類社會，實現資源效益、經濟效益、社會效益和環境效益有效統一。9.1.1尾礦堆存會對環境導致影響尾礦能帶來經濟效益，同步也能對環境導致較大負面影響，重要體當前：礦山尾礦會直接導致環境污染：一、原礦直接攜帶超標污染物質，如放射性元素及其她有害組分；二、選礦過程中使用化學藥劑殘存于尾礦并與其中某些組分發生反映，產生新污染源；三、在地表堆放條件下，尾礦發生氧化、水解和風化等變化，使原本無污染組分轉變為污染組分，如有色金屬礦山普遍存在某些重硫化物；四、流經尾礦堆放場合地表水，通過與尾礦互相作用，溶解某些有害組分并攜帶轉移，導致大范疇污染；五、由于金屬礦山尾礦顆粒極細，排出尾礦干涸后經風力攜帶極易揚塵導致污染；六、某些礦山尾礦直接排泄于湖泊、河流，污染水體，堵塞河道，引起大災害。礦山尾礦占用大量土地：當前，除了少某些尾礦得到應用外，多數尾礦只有堆存而未被運用，占用了大量土地資源。隨著數量增長，占用土地面積必將會繼續擴大。尾礦易產生安全隱患：由于尾礦庫堆料超過庫容、超齡服役，或遇山洪暴雨，或設計不合理，或安全辦法不到位等因素，可引起塌陷、滑坡，導致尾礦庫潰壩，帶來泥石流災害。9.1.2尾礦堆存會給國家和公司到來經濟承擔由于尾礦堆存需要采用一系列辦法來進行維護和管理，加上突發性因素會導致毀壞農田，或環境破壞補償等，給國家和公司導致沉重經濟承擔。據關于專家估算，國內冶金礦山尾礦堆放基建費1-3元/t、經營管理費為3-5元/t，每年堆放尾礦需耗費10-15億元，給國家和公司導致嚴重經濟承擔。9.2尾礦資源綜合運用途徑9.2.1尾礦老式解決辦法尾礦無害化解決是當前世界各國采用老式解決辦法，為防止廢石和尾礦受水沖刷和被風吹揚而污染環境，采用下列老式解決法：①物理法：向細粒尾礦噴水，覆蓋石灰和泥土，用樹皮、稻草覆蓋頂部。②植物法：在廢石或尾礦堆場上栽種永久性植物。③化學法：運用可與尾礦化合化學反映劑(水泥、石灰、硅酸鈉等)，在尾礦表面形成固結硬殼。此法成本較高，有尾礦常同砂層交錯，化學反映劑難于選取。④土地復原法：在開采后被破壞土地上，回填廢石、尾礦，沉降穩定后，加以平整，覆蓋土壤，栽種植物或建造房屋。9.2.2尾礦化學解決與綜合運用技術研究隨著科學技術迅速發展，近年來國內外諸多學者對尾礦進行了系統而進一步礦物學研究，研究揭示了尾礦礦物分解和形成規律、水-氣-礦物反映機制。提出某些尾礦解決新辦法、新工藝。由此，老式概念礦山尾礦固體廢料，已從悲觀環保治理轉變為積極資源化治理。一、尾礦中金屬和有用組分回收過去受思想結識和技術條件限制，礦山選礦回收率不高，礦產綜合運用限度局限性，現已堆存甚至正在排出尾礦中，具有豐富有用元素。回收其中有用物質和伴生元素是對尾礦綜合運用最直接辦法。二、運用尾礦生產建筑材料國內鐵礦資源嵌布粒度細，普通需通過二段磨礦，少數三段磨礦、選別，因而除預選拋出某些粗粒尾礦外，大某些選礦排除和堆存尾礦粒度較細，普通尾礦粒度在-0.074mm占50%～75%，僅長江中下游一帶尾礦粒度較粗。同步尾礦化學成分接近建筑用陶瓷材料、玻璃、磚瓦等所需要成分，為開展尾礦用于制作建筑材料創造了條件。大體有如下幾種方面。（1）尾礦用作鋪路材料、黃沙代替品等。鋪路材料、黃沙代替品等是最基本建筑材料,對化學成分沒有嚴格規定,只規定材料有一定硬度和粒度。這種產品普通用量較大,可以彌補價格較低缺陷,同步無需再加工。另一方面,大量出售這種產品,可以解決尾礦堆場緊張困難。（2）尾礦用于制磚。由于實心粘土磚需要使用大量粘土，不但破壞了環境，也減少了有限耕地，國家開始制定法規來限制生產使用實心粘土磚。國內在尾礦制磚方面進行了積極有效摸索，即可生產建筑用磚，也可生產路面、墻面裝飾用磚。（3）尾礦用于生產水泥和混凝土。尾礦用于生產水泥,就是運用尾礦中某些微量元素影響熟料形成和礦物構成。當前,國內外對運用尾礦煅燒水泥研究重要是使用鉛鋅尾礦和銅尾礦,這兩種尾礦不但可以代替某些水泥原料,并且還能起礦化作用,有效提高熟料產量和質量以及減少煤耗。依照不同粒級規定，尾礦顆粒不必加工可直接作為混凝土粗細骨料使用。使混凝土具備較高強度和較好耐久性。（4）尾礦用來制玻璃、微晶玻璃及陶瓷。前者將尾礦加適量粘土后，經噴霧干燥、壓制成型、高溫燒成，供地面、墻面裝飾之用；后者以SiO2成分為主,尾礦可摻入15%～50%，加上碎玻璃可達80%～90%，通過熔化、水淬、升溫晶化后成為玻璃相和結晶相復合多晶陶瓷，可代替天然花崗巖作高檔裝飾材料。（5）尾礦生產化肥及土壤改良劑。尾礦中往往具有鋅、錳、鉬、釩、硼、鐵等微量元素，這些微量元素是維持植物生長和發育所必須元素。運用尾礦中這些元素可以生產各種微量元素肥料:對具有鈣礦物尾礦,可用作土壤改良劑施于酸性土壤；對于具有鈣、鎂和硅氧化物尾礦,可用作農業肥料對酸性土壤進行鈣化；將某些鉬礦尾礦作為微量元素肥料施于缺鉬土壤，則既有助于農業增產，又有助于減少食道癌發病率。（6）尾礦用作井下填充物。礦山采空區回填是直接運用尾礦最行之有效途徑之一。普通每采1t礦石需要回填0.25～0.4m3（7）運用尾礦復墾植被及建立生態區。礦山土地復墾已經成為礦山環境綜合治理一項重要技術。9.3尾礦綜合運用結論及建議由于本地地形地貌等因素，尾礦庫選址于選廠下游，但尾礦庫庫容當前僅能滿足選廠年生產需求，為了增長尾礦庫服務年限，因而建議鈦白粉廠可以對尾礦進行實驗后，再對尾礦做再回收運用解決，以此來滿足選廠正常生產。

10、投資概預算10.1工程概算本項目為尾礦庫工程，概算編制范疇為尾礦壩筑壩工程、XXXX、XXXX、XXXX、截洪溝等。尾礦庫值班房、總圖道路項目等不涉及在本概算范疇內。1