尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)方案說明書

.貴港市福六礦業(yè)開發(fā)有限公司六梅選礦廠奮碑尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)廣西工業(yè)建筑設(shè)計(jì)研究院六月貴港市福六礦業(yè)開發(fā)有限公司六梅選礦廠奮碑尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)院長(zhǎng)：韋榮將副院長(zhǎng)、總工程師：黃海項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：伍炳源參與設(shè)計(jì)人員：審核：伍炳源校核：趙松林設(shè)計(jì)：陳乾渝廣西工業(yè)建筑設(shè)計(jì)研究院六`月目錄1概述1.1項(xiàng)目提出的背景1.2項(xiàng)目的重要性、必要性及意義1.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介2設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)的法規(guī)文獻(xiàn)2.2設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.3設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料3尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)3.1尾礦庫(kù)現(xiàn)狀3.2尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)前期工作3.3尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)措施3.3.1尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)原則3.3.2尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)3.3.3尾礦庫(kù)排洪系統(tǒng)閉庫(kù)設(shè)計(jì)3.3.4閉庫(kù)工程施工及驗(yàn)收3.3.5尾礦庫(kù)閉庫(kù)后的維護(hù)及管理4安全專篇4.1壩體穩(wěn)定性分析4.2尾礦庫(kù)閉庫(kù)安全整治及維護(hù)管理安全措施4.3尾礦庫(kù)重要危險(xiǎn)因素及防治措施5尾礦庫(kù)閉庫(kù)環(huán)境保護(hù)專篇5.1閉庫(kù)環(huán)保設(shè)計(jì)5.2閉庫(kù)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)6尾礦庫(kù)閉庫(kù)概算及實(shí)行進(jìn)度計(jì)劃7建議8附件環(huán)保監(jiān)測(cè)化驗(yàn)報(bào)告9附圖閉庫(kù)設(shè)計(jì)總說明尾礦庫(kù)閉庫(kù)平面圖1-1剖面及大樣1概述1.1項(xiàng)目現(xiàn)狀貴港市福六礦業(yè)開發(fā)有限公司六梅選礦廠位于貴港市北部，距市區(qū)約34KM，其中21KM為三級(jí)柏油路，9KM為鄉(xiāng)村公路，另4KM為進(jìn)選礦區(qū)的礦廠簡(jiǎn)易公路。六梅選礦二廠建于1998年，日解決原礦量50d/t，屬小型選礦廠，其配套的奮碑尾礦庫(kù)位于選礦廠西北方向的奮碑山溝里，距選礦廠水平距離約500m左右。尾礦庫(kù)為山谷型上游式尾礦庫(kù)，設(shè)計(jì)總庫(kù)容為5萬m3，初期壩壩高9.0m，后期壩壩高19.0m（面標(biāo)高236.0m），總壩高約28.0m，五級(jí)尾礦庫(kù)，設(shè)計(jì)堆積坡比為1:3.2。尾礦庫(kù)上游集水面積0.045km3。目前庫(kù)內(nèi)尾砂已堆至240.7m標(biāo)高，超設(shè)計(jì)標(biāo)高4.7m。2023年6月貴港市福六礦業(yè)公司委托我院對(duì)該尾礦庫(kù)進(jìn)行閉庫(kù)設(shè)計(jì)。1.2項(xiàng)目的重要性、必要性及意義貴港市福六礦業(yè)公司六梅選礦廠奮碑尾礦庫(kù)經(jīng)數(shù)年的使用，目前堆高已超設(shè)計(jì)標(biāo)高，壩坡比陡于設(shè)計(jì)坡比，經(jīng)復(fù)核計(jì)算，抗滑穩(wěn)定系數(shù)低于規(guī)程最小規(guī)定。存在不安全因素。此外，礦山環(huán)境污染和破壞突出，給周邊自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活帶來了較大的負(fù)面影響。礦區(qū)內(nèi)存在大量土地被占用、植被及山坡土體遭破壞嚴(yán)重，形勢(shì)十分嚴(yán)峻。其影響將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的地區(qū)和空間。如不徹底根治，不僅加重對(duì)周邊環(huán)境的污染，還將進(jìn)一步破壞區(qū)域生態(tài)平衡、誘發(fā)多種地質(zhì)災(zāi)害及人類疾病，使人民群眾健康和生命財(cái)產(chǎn)安全受到威脅，區(qū)域內(nèi)可連續(xù)發(fā)展將受到制約，礦山環(huán)境恢復(fù)治理工作已刻不容緩。采用適當(dāng)?shù)慕M織措施，技術(shù)措施，對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行綜合治理與恢復(fù)，可以恢復(fù)植被，減少水土流失，減輕消除對(duì)本地環(huán)境的污染，避免各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，不僅可以有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并且還能促進(jìn)礦業(yè)的可連續(xù)發(fā)展，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。尾礦庫(kù)的閉庫(kù)工作是礦區(qū)治理、恢復(fù)和環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作之一，消除影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和不利環(huán)境保護(hù)的因素，恢復(fù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境是環(huán)境保護(hù)極其重要的工作。1.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介貴港市福六礦業(yè)公司六梅選礦廠奮碑尾礦庫(kù)的閉庫(kù)工程重要治理內(nèi)容是尾礦壩經(jīng)壩坡穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算后進(jìn)行壓坡、削坡維護(hù)修整、庫(kù)內(nèi)廢渣進(jìn)行平整、排洪排水系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，建立壩體變形觀測(cè)系統(tǒng)以方便以后管理監(jiān)控。庫(kù)面需復(fù)土復(fù)墾，恢復(fù)自然植被，按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行閉庫(kù)設(shè)計(jì)，徹底恢復(fù)治理庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境。2.2閉庫(kù)設(shè)計(jì)依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及參考文獻(xiàn)⑴《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18599-2023）⑵《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（ZBJ1-90）⑶《冶金礦山尾礦設(shè)施管理規(guī)程》[冶金部（90）冶礦字第185號(hào)]⑷《選礦安全規(guī)程》（GB18152-2023）⑸《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》（YS5418-95）⑹《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996，二級(jí)）⑺《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2023，Ⅲ類）⑻《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-96，二級(jí)）⑼《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-95，二級(jí)）⑽《尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程》（AQ2023-2023）⑾《關(guān)于尾礦庫(kù)閉庫(kù)安全驗(yàn)收工作的告知》[國(guó)家經(jīng)貿(mào)委（2023）413號(hào)]2.3閉庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料⑴《六梅選礦廠奮碑尾礦庫(kù)1/500現(xiàn)狀測(cè)量地形圖》（貴港市福六礦業(yè)公司2023.5）⑵《貴港市福六礦業(yè)公司六梅選礦廠奮碑尾礦庫(kù)閉庫(kù)巖土工程勘察報(bào)告》（廣西基礎(chǔ)勘察工程有限責(zé)任公司2023.5）⑶《貴港市福六礦業(yè)公司六梅選礦廠奮碑尾礦庫(kù)施工圖設(shè)計(jì)文獻(xiàn)》（廣西工業(yè)建筑設(shè)計(jì)研究院1999.1）⑷水文氣象資料（貴港）年平均氣溫：21.5℃年最高氣溫：39.5℃年最低氣溫：-3.4℃年平均降雨量：1475.5mm;年平均蒸發(fā)量：1799.6mm;最大日降雨量：179.8mm;最大24小時(shí)暴雨變差系數(shù)Cv24=0.55；最大24小時(shí)暴雨偏差系數(shù)Cs=3.5Cv尾礦庫(kù)上游匯水面積0.0452km2⑸貴港市福六礦業(yè)公司提供的有關(guān)資料及現(xiàn)場(chǎng)收集的資料3尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)3.1尾礦庫(kù)現(xiàn)狀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查實(shí)測(cè)，尾礦庫(kù)初期壩建設(shè)基本按圖紙施工，初期壩高9m，為透水堆石壩。下游坡比1:2.2，上游坡比1:1.7。后期壩設(shè)計(jì)坡比1:3.2，高為19m，實(shí)際施工為1:2.0，高為23.7m，坡比及高度均超過設(shè)計(jì)值。排水系統(tǒng)為砼蓋板砌石斜槽。內(nèi)空尺寸為0.6mX0.8m。目前庫(kù)內(nèi)排洪系統(tǒng)基本完善、有效。3.2閉庫(kù)設(shè)計(jì)的前期工作3.2.1尾礦庫(kù)現(xiàn)狀測(cè)量尾礦庫(kù)進(jìn)入閉庫(kù)程序后，業(yè)主即對(duì)尾礦庫(kù)現(xiàn)狀進(jìn)行1/500地形測(cè)量，提供了現(xiàn)狀測(cè)量圖，給閉庫(kù)設(shè)計(jì)提供了有利條件。3.2.2尾礦庫(kù)現(xiàn)狀巖土工程勘察該尾礦庫(kù)進(jìn)入閉庫(kù)程序后，業(yè)主委托廣西基礎(chǔ)勘察工程有限責(zé)任公司對(duì)尾礦庫(kù)進(jìn)行了現(xiàn)狀巖土工程勘察工作，并于2023年5月提交《貴港市福六礦業(yè)公司六梅選礦廠奮碑尾礦庫(kù)巖土工程勘察報(bào)告》，其重要有關(guān)內(nèi)容及巖土指標(biāo)如下：3.2.2.1場(chǎng)地工程地質(zhì)條件（一）地層根據(jù)鉆探資料和區(qū)域地質(zhì)資料，場(chǎng)地巖土層分布較單一，重要為第四系植物層耕表土①、壓實(shí)粘土①-1、粉細(xì)砂（礦渣）①-2及殘積形成的粉質(zhì)粘土②、粉砂巖③等組成，現(xiàn)描述如下：1、耕表土①黃灰、灰褐色，由粘性土、粉砂及少量碎石等組成，含較多的植物根系、有機(jī)質(zhì)等，高壓縮性，屬不良土層，僅見于ZK1、ZK2、ZK3鉆孔，層厚0.60①-1黃褐、土黃色，為初期壩壩體，物質(zhì)來源于附近開挖的①-2灰黑、黃灰等色，頂部（10m以上）呈中密狀態(tài)，下部（10m以下呈稍密狀態(tài)），以粉砂、細(xì)砂為主，夾少量中砂、粗砂及碎石。根據(jù)土工實(shí)驗(yàn)結(jié)果：尾礦粒徑在0.25～0.075居多，層厚11.2～22.1m，重要分布于庫(kù)區(qū)。4、粉質(zhì)粘土褐黃色，強(qiáng)風(fēng)化，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，構(gòu)造和風(fēng)化裂隙很發(fā)育，泥質(zhì)充填，巖石破碎，巖芯呈碎塊狀、碎石狀、短柱狀，巖面隨地形坡度起伏。干鉆及沖擊不進(jìn)，屬軟巖，巖體極破碎，巖石基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。其與上覆第四系土層呈角度不整合接觸關(guān)系，厚度1.30～5.30m。（二）地基土參數(shù)的擬定根據(jù)室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)、土層特性、原位測(cè)試成果并結(jié)合建筑經(jīng)驗(yàn)提供地基土參數(shù)值。重要地基土層的含水量ω、孔隙比e、液性指數(shù)IL、內(nèi)聚力標(biāo)準(zhǔn)值CK、內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值ΦK、變形模量Es、地基承載力特性值faK等指標(biāo)值建議如下表：各巖土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議指標(biāo)地層含水量ω內(nèi)聚力CKKkPaKPa①-124.42.00387.48.4160粉細(xì)砂①-24.228.112022.32.0141.711.315.3220粉砂巖③400注：打*號(hào)為經(jīng)驗(yàn)值（三）水文地質(zhì)條件庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)地下水類型有第四系松散巖類孔隙水、寒武系粉砂巖、細(xì)砂巖裂隙水，其水文地質(zhì)特性見插表地下水類型分布地層水位埋深(m)富水限度滲透系數(shù)及滲透等級(jí)(cm/s)補(bǔ)給、逕流、排泄鉆探是否揭露到上層滯水耕表土①①-1中檔2×10-3～9.3×10-6中檔透水不具統(tǒng)一水位，水位與地形起伏基本一致，接受降雨量補(bǔ)給，垂向或順原地面逕流是裂隙水粉砂巖③不祥弱弱透水降雨入滲補(bǔ)給，沿裂隙流動(dòng)，以工人工開采形式排泄否3.2.2.3巖土工程分析與評(píng)價(jià)場(chǎng)地穩(wěn)定性與適宜性庫(kù)區(qū)內(nèi)無斷裂構(gòu)造通過，場(chǎng)地穩(wěn)定，庫(kù)區(qū)及壩址兩側(cè)山坡坡形完整，植被發(fā)育，歷史上沒有山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害記載，在沒有外界和人為因素的影響下，庫(kù)區(qū)及壩址斜坡為較穩(wěn)定的斜坡，在勘察期間，在初期壩與后期子壩之間發(fā)現(xiàn)管涌現(xiàn)象，管涌范圍6×5m2，管涌帶走的粉細(xì)砂將慢慢掏空庫(kù)區(qū)的重要堆積體（尾礦），將嚴(yán)重影響壩體的安全，因此，在管涌地段應(yīng)采用高壓注漿或其它措施。場(chǎng)地地震效應(yīng)根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2023）和《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2023），貴港市的地震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)地震基本加速度值為0.05g3.2.2.4初期壩和堆積壩穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)根據(jù)勘探成果，壩址區(qū)無區(qū)域性深大斷裂構(gòu)造通過，抗震設(shè)防烈度為6度，場(chǎng)地土層屬中硬土，場(chǎng)地類別屬Ⅱ類，由于地形起伏較大，場(chǎng)地屬對(duì)建筑抗震不利地段。場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、坍塌等不良地質(zhì)作用，自然岸坡穩(wěn)定。由于壩址岸坡表層重要由粉質(zhì)粘土②層及粉砂巖③組成，粉質(zhì)粘土、粉砂巖等土層體完整，整體強(qiáng)度高，由其組成的壩址岸坡穩(wěn)定性好。初期壩建于較好的土層上，壩基無滑動(dòng)、滲漏等問題，初期壩及壩基穩(wěn)定；堆積子壩壩基為礦砂堆積層，礦砂堆積層較松散，具中檔透水性，壩基易發(fā)生滲漏問題，對(duì)堆積子壩穩(wěn)定導(dǎo)致威脅。應(yīng)建立壩體變形觀測(cè)系統(tǒng)等構(gòu)筑物。3.2.2.5結(jié)論與建議1、擬建場(chǎng)地處在構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，抗震設(shè)防烈度小于6度，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，庫(kù)區(qū)及其鄰近無深、大斷裂構(gòu)造通過，無新近活動(dòng)斷裂構(gòu)造存在，庫(kù)區(qū)邊坡穩(wěn)定。2、庫(kù)區(qū)屬對(duì)建筑抗震不利地段，抗震設(shè)防烈度為６度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)地震加速度值為0.05g,特性周期值為0.35s。3、初期土壩以粉質(zhì)粘土②層作壩基持力層，該層強(qiáng)度高，分布穩(wěn)定，是較好的壩基持力層，該壩無滑坡、滲漏問題，壩體及壩基穩(wěn)定。4、后期子壩壩基由于滲漏會(huì)出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，后期子壩及壩基穩(wěn)定性受到嚴(yán)重威脅，須對(duì)壩基礦砂層進(jìn)行壓力注漿解決，以防管涌進(jìn)一步發(fā)生，保證壩體及壩基的穩(wěn)定。5、建議對(duì)壩基穩(wěn)定、巖土層滲漏、水土和滲出液化學(xué)性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)。3.3尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)措施3.3.1尾礦庫(kù)閉庫(kù)設(shè)計(jì)原則尾礦庫(kù)閉庫(kù)應(yīng)按正常庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行閉庫(kù)整治設(shè)計(jì)，保證尾礦庫(kù)防洪能力和尾礦壩穩(wěn)定性系數(shù)滿足《尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程》和有關(guān)規(guī)范、規(guī)程的規(guī)定，維持尾礦庫(kù)閉庫(kù)后長(zhǎng)期安全穩(wěn)定。3.3.2尾礦壩閉庫(kù)設(shè)計(jì)3.3.2.1尾礦壩穩(wěn)定性復(fù)核及整治措施尾礦壩穩(wěn)定性復(fù)核計(jì)算的參數(shù)按現(xiàn)狀測(cè)量地形圖擬定壩體幾何尺寸參數(shù)，及現(xiàn)狀的巖土工程勘察報(bào)告提供的壩體及地基巖土物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行壩坡穩(wěn)定計(jì)算。本閉庫(kù)設(shè)計(jì)壩坡穩(wěn)定分析使用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院的《理正穩(wěn)定分析系統(tǒng)》軟件進(jìn)行。計(jì)算所用參數(shù)按巖土工程勘察報(bào)告所提供的壩體現(xiàn)狀巖土參數(shù)。尾礦庫(kù)壩坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果整理如下：現(xiàn)狀后期壩壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)：kmin=0.85<1.15------------------------------------------------------------------------計(jì)算項(xiàng)目：等厚土層土坡穩(wěn)定計(jì)算1------------------------------------------------------------------------[計(jì)算簡(jiǎn)圖][控制參數(shù)]:采用規(guī)范: 通用方法計(jì)算目的: 安全系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)計(jì)算目的:圓弧滑動(dòng)法不考慮地震[坡面信息]坡面線段數(shù)6坡面線號(hào)水平投影(m)豎直投影(m)超載數(shù)16.0006.0000210.0000.3000313.2006.000042.5000.0000547.00023.50006100.000-1.0000[土層信息]上部土層數(shù)3層號(hào)層厚重度飽和重度粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩十字板