xx尾礦庫初步設(shè)計

1、目目 錄錄 1 1 概論概論 .1 1 1.1 區(qū)域概況.1 1.2 企業(yè)現(xiàn)狀.2 1.3 設(shè)計依據(jù).2 1.4 設(shè)計基礎(chǔ)資料.2 1.5 尾礦設(shè)施概述.5 1.6 結(jié)論及建議.7 2 2 尾礦庫尾礦庫 .8 8 2.1 尾礦庫自然特征及工程地質(zhì)條件.8 2.2 尾礦庫等別及設(shè)計標準.13 2.3 初期壩.16 2.4 尾礦堆積壩.17 2.5 排洪構(gòu)筑物.19 2.6 尾礦壩邊坡穩(wěn)定分析.27 2.7 尾礦放礦.28 2.8 壩體排滲設(shè)施.29 2.9 輔助設(shè)施.29 3 3 尾礦輸送系統(tǒng)、回水系統(tǒng)尾礦輸送系統(tǒng)、回水系統(tǒng) .3131 3.1 尾礦輸送工藝資料.31 3.2 尾礦輸送.31 3

2、.3 回水系統(tǒng).34 4 4 環(huán)境保護環(huán)境保護 .3636 4.1 環(huán)境質(zhì)量標準及污染物排放標準.36 4.2 環(huán)境影響評價.36 4.3 環(huán)境保護.37 4.4 水土保持.38 5 5 安全生產(chǎn)管理安全生產(chǎn)管理 .3939 5.1 設(shè)計標準.39 5.2 主要構(gòu)筑物安全使用.39 5.3 尾礦堆積體安全堆存.39 5.4 安全因素可靠性分析.39 5.5 安全機構(gòu).40 5.6 安全措施.41 5.7 監(jiān)測.42 5.8 尾礦庫的安全閉庫.44 6 6 勞動保護、安全衛(wèi)生與消防勞動保護、安全衛(wèi)生與消防.4646 6.1 設(shè)計依據(jù).46 6.2 勞動保護、安全衛(wèi)生.46 6.3 消防.46 6

3、.4 安全管理機構(gòu).46 7.7.存在的問題及建議存在的問題及建議.4747 8 8 技術(shù)經(jīng)濟技術(shù)經(jīng)濟 .4848 8.1 計算依據(jù).48 8.2 計算結(jié)果.48 9.9.投資概算投資概算.4545 9.1 主要工程內(nèi)容.45 9.2 編制依據(jù).45 9.3 概算結(jié)果.46 9.4 投資分析.48 附表：附表： 附表 1 勞動定員表 附表 2 主要基建工程量表 附表 3 主要設(shè)備、材料表 附件：附件： 附件 1 營業(yè)執(zhí)照 附件 2 委托書 附件 3 立項批復(fù)復(fù)印件 附件 4 尾礦壩滲流及邊坡抗滑穩(wěn)定計算圖表 附件 5 尾礦庫工程地質(zhì)勘察報告封面及相關(guān)資質(zhì) 附圖：附圖： 附圖 1 圖紙目錄 附圖

4、 2 尾礦庫總平面布置圖 附圖 3 初期壩斷面圖及大樣圖 附圖 4 尾礦庫剖面圖 附圖 5 排水構(gòu)筑物斷面圖 附圖 6 接合井平斷面圖 附圖 7 庫容曲線圖 1 1 概論概論 1.11.1 區(qū)域概況區(qū)域概況 XXXXXXXXXXX 尾礦庫位于 XX 縣管轄范圍內(nèi)，XXXXXXXXX 選廠為新建 選廠，選廠處理的礦種為鐵礦，處理原礦能力為 400t/d，每天三班制， 年工作 300d。尾礦庫位于 XX 縣 XX，場地位于低中山之間的山麓斜坡和 溝谷上。距壩址處 30m 有一條村級土路，交通條件相對較差。 工程場地區(qū)域位于 XX 縣 XX 范圍內(nèi)，場地處于低中山之間的山麓 斜坡地貌和山谷上，兩側(cè)山

5、麓至山谷高差 3540m，兩側(cè)均為斜坡，斜 坡坡度較陡，約 2530，庫區(qū)周邊斜坡上覆蓋有松木林，植被好。 山谷沖溝寬 0.51.0m，沖溝局部有出水點。場地內(nèi)未見滑坡、崩塌、 泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。工程場地區(qū)域地處云貴高原中部盆嶺地區(qū),該 區(qū)域的構(gòu)造活動，既強烈又復(fù)雜，褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造 以向斜開闊，背斜狹窄為特征，其形態(tài)常因斷裂破壞而不完整。斷裂以 近南北向的走向壓扭性縱斷層起主導(dǎo)作用，具多期活動特征。分布有魯 家村辣子箐大向斜、會川營背斜、走馬地大平地斷層。 場區(qū)地處滇中高原中部，屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候。年均溫 15.6， 最高 32.5，最低-6.5；多年年均降水量 102

6、7.2mm，降雨 80%集中 在每年的 6-10 月。干、雨季分明；年蒸發(fā)量 1500-2100mm，最強在 3-5 月。 場地位于低中山之間的山麓斜坡和溝谷上。沖溝走向比較復(fù)雜，總 體走向由北向南再向東，在壩址上游 20m、80m 處均有沖溝交匯。溝谷 岸坡覆蓋有松木林，植被好。距壩址 30m 處有一條村級土路，交通條件 相對較差。 1.21.2 企業(yè)現(xiàn)狀企業(yè)現(xiàn)狀 XXXXXXXXX 選廠日處理量為 400t 鐵礦，選廠工作 300d/a，每天 3 班，8h/班，目前選礦廠正在建設(shè)。 1.31.3 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù) XXXXXXXXX 選廠設(shè)施正在建設(shè)，為了滿足選廠正常生產(chǎn)需要，盡快 使企業(yè)

7、生產(chǎn)走入正軌，XXXXXXXXX 委托我公司進行XXXXXXXXX 選廠 XX 尾礦庫初步設(shè)計工作。 州、縣相關(guān)職能部門到尾礦庫選址現(xiàn)場進行踏勘，并取得相關(guān)立項 批復(fù)，尾礦庫庫址方案為 XX 縣 XX 境內(nèi)溝谷中，本初步設(shè)計報告依據(jù)國 家有關(guān)法規(guī)、工程設(shè)計規(guī)范、工程設(shè)計合同進行編制。 1.41.4 設(shè)計基礎(chǔ)資料設(shè)計基礎(chǔ)資料 （1）業(yè)主提供的 1:1000XXXXXXXXXXX 尾礦庫庫區(qū)地形圖。 （2） XX 省暴雨洪水圖表實用手冊 （1992 年版） 。 （3） XXXXXXXXXXX 尾礦庫巖土工程勘察報告 （XX 省地震工程研 究院勘察分院 2010 年 8 月） 。 （4）XXXXXX

8、XXX 選廠尾礦工藝資料 2010 年 8 月。 （5）尾礦工藝資料 選礦廠規(guī)模：400t/d； 年處理礦石：12 萬 t/a； 尾礦產(chǎn)率：72%； 年排尾礦量：8.64 萬 t/a（5.02 萬 m3） ； 服務(wù)年限：21.6 a； 年生產(chǎn)天數(shù)：300d 每天生產(chǎn)小時：8h（每天 3 班） ； 尾礦顆粒密度：2.65t/m3 尾礦平均堆積干重度：1.72t/m3; 尾礦性質(zhì)：尾礦砂的顆粒組成主要依據(jù)類比鐵選廠尾礦的分析資 料，尾礦主要為尾砂尾細砂，詳見下表 1-1 。 表表 1-11-1 尾礦性質(zhì)尾礦性質(zhì) 項 目尾粉砂 平均粒徑 d50(mm) 0.095 有效粒徑 d10 (mm) 0.0

9、73 天然容重 (KN/m3) 18.7 干容重 (KN/m3) 17.2 （6）設(shè)計采用的規(guī)范、標準 中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法2005.4.1； 一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準 （GB18599- 2001） ； 尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程 （AQ2006-2005）國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理 總局 2006.3.1； 防洪標準（GB50201-94） ； 水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范（DL5073-1997） ； 構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范（GB50191-93） ； 選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范（ZBJ1-90） ； 碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（SL274-2001） ； 給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（

10、GB50069-2002） ； 給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50332-2002） ； 給水排水工程埋地鋼管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程（CECS141:2002） ； 地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-2002） ； 污水綜合排放標準（GB8978-1996） ； 土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范SL6094； 尾礦設(shè)施施工及驗收規(guī)程（YS5418-95） ； 碾壓式土石壩施工規(guī)范（DL/T5129-2001） ； 砌石工程施工及驗收規(guī)范（GBJ203-2002） ； 土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（GB50290-98） 。 （7）設(shè)計采用參考資料 冶金礦山尾礦設(shè)施管理規(guī)程 （冶金部、有色總公司 1990 年

11、7 月） ； 尾礦壩設(shè)計手冊ISBN845786454； 類似尾礦庫工程。 1.51.5 尾礦設(shè)施概述尾礦設(shè)施概述 尾礦庫位于山麓斜坡和溝谷中，初期壩壩型為內(nèi)坡反濾碾壓堆石壩， 壩高 16.5m（含清基 2.5m） ，壩頂長 52m，壩頂寬 3.0m,內(nèi)坡 1：1.8， 外坡 1：1.9，內(nèi)坡設(shè)透水反濾層，厚 1.5m?？値烊?120.3 萬 m3，有效 庫容 108.3 萬 m3，可供現(xiàn)有選廠規(guī)模（年處理礦石 12 萬 t）服務(wù) 21.6a。 后期堆壩采用上游式，堆高 18m，堆筑坡比 1：4.0。 尾礦輸送采用自流管輸送，選用 100X5mm HPDE 高密度聚乙烯管 為尾礦輸送管，總長

12、625m。 尾礦回水采用庫尾浮船水泵進行回水，回水管選擇熱軋無縫鋼管 D1005mm，回水泵建議選用 IS(R)80-50-250，水泵共兩臺（一用一備） 。 庫區(qū)匯雨面積 0.55km2，排洪方案為采用庫外截洪溝清污分流，庫 內(nèi)排水斜槽、排水管、接合井結(jié)合的方式。排水斜槽全長 946m，尺寸 BH=1.51.5m，蓋板厚 500mm。排水管道設(shè)計選用 D=1.5m 的圓形管 道，總長 163m。排水斜槽與排水管道交匯處設(shè)置接合井（D=4.0m） 。 工程總投資 785.37 萬元，年經(jīng)營費（含折舊費）106.6 萬元，尾礦 單位經(jīng)營費用 12.34 元/t。 表表 1-21-2 尾礦庫綜合技

13、術(shù)經(jīng)濟指標表尾礦庫綜合技術(shù)經(jīng)濟指標表 序號指標名稱單 位數(shù) 量備 注 1 選礦廠處理礦石量 t/d400 2 年處理礦石量萬 t 12 3 年排放尾礦量萬 t 8.64 計 5.02 萬 m 3 4 選廠尾礦排放濃度 %20 5 初期壩高 m16.5 6 初期壩頂標高 m2074 7 初期壩底標高 m2057.5 8 尾礦壩頂標高 m2092 9 尾礦堆積壩 m18 10 尾礦堆積方法上游式 11 尾礦壩高 m34.5 12 尾礦庫總庫容萬 m3 120.3 13 尾礦庫有效庫容萬 m3 108.3 14 尾礦庫服務(wù)年限 a21.6 15 尾礦庫等別等四 16 尾礦庫匯雨面積 km20.55

14、17 尾礦庫溝底縱坡 %10 使用段 18 尾礦庫排洪方式 排水斜槽、排水管 接合井 19 排水斜槽 m946 BH=1.51.5m 20 排水管 m163 D=1.5m 21 尾礦輸送方式加壓管、自流管 22 尾礦輸送高差 m62 24 尾礦輸送總流量 m3/h52.56 25 尾礦輸送長度 m625 26 回水管長度 m400D=100(5)mm 27 年耗電量萬 Kwh1344 28 勞動定員人 11 29 項目建設(shè)投資萬元 785.37 30 年處理成本萬元/a 106.6 含折舊 31 尾礦單位處理成本元/t 12.34 1.61.6 結(jié)論及建議結(jié)論及建議 （1）本尾礦庫位于溝谷中，

15、初期壩壩型為內(nèi)坡反濾碾壓堆石壩， 壩高 16.5m（含清基 2.5m） ，壩頂長 52m，壩頂寬 3.0m,內(nèi)坡 1：1.8， 外坡 1：1.9，內(nèi)坡設(shè)透水反濾層，厚 1.5m?？値烊?120.3 萬 m3，有效 庫容 108.3 萬 m3，可供現(xiàn)有選廠規(guī)模（年處理礦石 12 萬 t）服務(wù) 21.6a。 后期堆壩采用上游式，堆高 18m，堆筑坡比 1：4.0。 尾礦輸送采用自流管輸送，選用 100X5mm HPDE 高密度聚乙烯 管為尾礦輸送管，總長 625m。 尾礦回水采用庫尾浮船水泵進行回水，回水管選擇熱軋無縫鋼管 D1005mm，回水泵建議選用 IS(R)80-50-250，水泵共兩臺（

16、一用一備） 。 庫區(qū)匯雨面積 0.55km2，排洪方案為采用庫外截洪溝清污分流，庫 內(nèi)排水斜槽、排水管、接合井結(jié)合的方式。排水斜槽全長 946m，尺寸 BH=1.51.5m，蓋板厚 500mm。排水管道設(shè)計選用 D=1.5m 的圓形管 道，總長 163m。排水斜槽與排水管道交匯處設(shè)置接合井（D=4.0m） 。 （2）本工程概算總造價為785.37785.37萬元，其中：初期壩為 138.49 萬 元；排水系統(tǒng)為 444.78 萬元；輸送系統(tǒng)為 8.43 萬元；回水系統(tǒng)為 7.20 萬元；值班房為 4.00 萬元；輔助設(shè)施 8.00 萬元；其它費用 100.84 萬元； 工程預(yù)備費 71.40

17、萬元。 2 2 尾礦庫尾礦庫 2.12.1 尾礦庫自然特征及工程地質(zhì)條件尾礦庫自然特征及工程地質(zhì)條件 2.1.1 場地位置、地形及地貌場地位置、地形及地貌 XXXXXXXXXXX 尾礦庫位于 XX 縣 XX 管轄范圍內(nèi)。XX 縣位于 XX 省中 部，屬滇中高原東南部，距離昆明市 XXkm 處，縣政府駐 XX 鎮(zhèn)，地跨東 經(jīng) 10138一 10235 、北緯 2451一 253之間，總面積 3536km2,境內(nèi)重山疊嶂，河谷縱橫，海拔 1300-2754m，年平均氣溫 16.2，年平均降水量 930mm，境內(nèi)盛產(chǎn)水稻，玉米，小麥，蠶豆，豌豆， 烤煙，油菜籽等農(nóng)作物，場地位于低中山之間的山麓斜坡和

18、溝谷上。沖 溝走向比較復(fù)雜，總體走向由北向南再向東，在壩址上游 20m、80m 處 均有沖溝交匯。溝谷岸坡覆蓋有松木林，植被好。距壩址 30m 處有一條 村級土路，交通條件相對較差。 工程場地區(qū)域地處云貴高原中部盆嶺地區(qū),該區(qū)域的構(gòu)造活動，既 強烈又復(fù)雜，褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造以向斜開闊，背斜狹 窄為特征，其形態(tài)常因斷裂破壞而不完整。斷裂以近南北向的走向壓扭 性縱斷層起主導(dǎo)作用，具多期活動特征。分布有魯家村辣子箐大向 斜、會川營背斜、走馬地大平地斷層。 2.1.2 場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 1 1、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件 根據(jù)工程勘察報告，勘察揭示場地

19、地層類型主要為：第四系人工層 耕土（4ml） 、坡洪積形成的粉質(zhì)粘土夾角礫（Qdl+pl） 、粘土（Qdl+pl） 、 碎石土（Qdl+pl）和元古界昆陽群綠汁江組風(fēng)化頁巖（Pt1lz）組成?，F(xiàn) 按鉆探揭露的土層，將其主要工程地質(zhì)特征自上而下敘述如下: 耕土（4ml）：灰黃色、紅棕色，濕。以粉質(zhì)粘土為主,含角礫及植 物根系,結(jié)構(gòu)疏松，孔隙大。 粉質(zhì)粘土夾角礫（4dl+pl）：灰黃、褐黃色，稍濕，硬塑，干強度和 韌性中等。土質(zhì)不均，夾少量植物根系，夾 525%角礫及粉砂。該層 平均厚度 0.80m，厚度 0.70.8m 之間變化。 1有機質(zhì)土（4h）：深灰色。濕，可塑。呈透鏡體狀，層厚 0.3m

20、， 僅鉆孔 ZK2 揭露。 1粘土（Q4dl+pl）：紅棕色，稍濕，硬塑狀，切面稍有光澤，干強度和 韌性中等。土質(zhì)不均，夾植物根系及少量角礫。該層厚度 1.00m，場區(qū) 局部分布。 2碎石土（Q4dl+pl）：灰黃色，濕，稍密。強風(fēng)化粉砂巖、頁巖成分， 粒徑 50200mm，棱角狀，粉質(zhì)粘土填充。該層厚度 0.5m，場區(qū)局部分 布。 1全風(fēng)化頁巖（Pt1lz）：褐灰色姜黃色，粉砂質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖芯 呈土狀、碎石土狀。場區(qū)局部揭露，層頂標高 2064.82m。 2強風(fēng)化頁巖（Pt1lz）：灰黃棕褐色，粉砂質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，節(jié)理很 發(fā)育，巖體破碎呈碎石土狀。巖體破碎，巖體基本質(zhì)量等級級。層頂 標高 2

21、058.862068.40m。 3中等風(fēng)化頁巖（Pt1lz）：灰黃色，粉砂質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā) 育，巖芯呈碎石塊狀。巖體較破碎，巖體基本質(zhì)量等級級。層頂標高 2057.522062.92m。 根據(jù)工程地質(zhì)手冊第四版和地區(qū)經(jīng)驗，地基巖土物理力學(xué)性質(zhì) 值如下： 表表 2-12-1 地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標表地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標表 抗剪強度 土 層 編 號 土 層 名 稱 天然 密度 （g/cm3 ） 承載力 特征值 fak (KPa) 粘聚力 CK(kPa) 內(nèi)摩擦角 K() 壓縮 系數(shù) a1-2 （MPa-1 ） 壓縮 模量 ES （MPa） 粉質(zhì)粘土夾角 礫 1.9018042.010

22、.20.305.66 1 粘土 1.8516042.55.30.295.51 2 碎石土 2.0020020.020.00.551.50 1 全風(fēng)化頁巖 2.15180 2 強風(fēng)化頁巖 2.42350 3 中等風(fēng)化頁巖 2.58500 2 2、水文地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件 根據(jù)工程勘察報告，場區(qū)地下水主要為裂隙水，地下水形成主要受 大氣降水直接補給，埋藏較淺。地基土層除局部分布的2外，均為弱 透水層。在雨季時，水位埋深 1.22.3m。 場地為“V”字形溝谷，雨季時，兩側(cè)及庫內(nèi)雨水大量匯集排泄流 往壩體，容易造成潰堤或直接經(jīng)庫頂漫出。因此應(yīng)根據(jù)庫區(qū)地形情況， 充分考慮適當?shù)姆至餍购榇胧_保庫區(qū)

23、及壩體的穩(wěn)定性。庫區(qū)匯水面 積約為 0.55km2。 1 1）地下水的滲透性）地下水的滲透性 為獲取較為準確的地基巖土滲透性能指標，勘察單位現(xiàn)場進行了注 水試驗，得到場地內(nèi)各巖土層的滲透系數(shù)指標，見下表： 表表 2-22-2 各巖土層滲透系數(shù)一覽表各巖土層滲透系數(shù)一覽表 地層 編號 12123 地層 名稱 粉質(zhì)粘土 夾角礫 粘土 碎石 土 全風(fēng)化頁 巖 強風(fēng)化頁 巖 中等風(fēng) 化 頁巖 滲透系 數(shù) K(m/d) 15815017015020 由工程勘察報告可知，庫區(qū)上部土層滲透性較弱。但考慮到庫區(qū)為 山地地形，在雨季時，會有大量降水流入庫內(nèi)，容易造成滲流量加大， 造成水土流失，影響安全。為避免庫

24、區(qū)地表水直接經(jīng)庫頂漫出，因此應(yīng) 考慮適當?shù)姆至餍购榇胧_保庫區(qū)及壩體的穩(wěn)定性。 2 2）地下水腐蝕性評價）地下水腐蝕性評價 根據(jù)對庫區(qū)周邊環(huán)境及已有建筑的分析，附近無污染源，可不考慮 地下水的腐蝕性影響。場地環(huán)境類型為 II 類。 2.1.3 場地不良地質(zhì)作用場地不良地質(zhì)作用 1 1、邊坡、邊坡 山谷呈“V”型，兩側(cè)（壩肩）斜坡較陡，均未見滑坡，崩塌等不 良地質(zhì)現(xiàn)象。但對壩址區(qū)基巖出露地段，由于裂隙節(jié)理發(fā)育，應(yīng)對邊坡 進行的維護處理，確保其長期穩(wěn)定。 2 2、地震效應(yīng)評價、地震效應(yīng)評價 （一）場地類別 結(jié)合該場地地基土的承載力特征值、下伏基巖情況推算，場地覆蓋 層的等效剪切波速平均值在 25

25、0500m/s 之間，基巖埋深小于 5m，綜 合判定該場地地基土類型屬中硬土，場地類別為類建筑場地。 根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 （1/400 萬，2001 年）的劃分，擬 建場地的基本地震加速度值為 0.15g，第二組?？拐鹪O(shè)防烈度 7 度。 （二）砂土液化 根據(jù)工程勘察報告,場地內(nèi)未見粉砂和粉土層，且無明顯軟土分布。 按建筑抗震設(shè)計規(guī)范 （GB 50011-2001）的相關(guān)規(guī)定判定，可不考慮 砂土液化及軟土震陷影響。 綜合分析判定，該場地可視為可建設(shè)的一般性場地。 2.1.4 場地穩(wěn)定性場地穩(wěn)定性 庫區(qū)場地巖溶不發(fā)育，在庫區(qū)及周邊沒有發(fā)現(xiàn)其它的滑坡、危巖、 崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用，庫區(qū)范

26、圍沒有發(fā)現(xiàn)活動斷裂及活動構(gòu)造， 總體看來場地構(gòu)造較穩(wěn)定。山谷呈“V”型，兩側(cè)（壩肩）斜坡較陡， 均未見滑坡，崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。但對壩址區(qū)基巖出露地段，由于裂 隙節(jié)理發(fā)育，應(yīng)對邊坡進行的維護處理，確保其長期穩(wěn)定。 總體而言，該場地整體穩(wěn)定性較好，適宜建筑。 本場地地層構(gòu)成較簡單，基巖埋藏較淺，結(jié)合尾礦壩的特點，建議 采用天然地基，直接以2及以下地層作為基礎(chǔ)持力層，并嵌入該層 50cm 以上。為確保壩肩斜坡的穩(wěn)定性，先進行上部斜坡的治理，壩肩 基礎(chǔ)宜嵌入基巖，仍以層2及以下地層為基礎(chǔ)持力層。 根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 （1/400 萬，2001 年）的劃分，擬 建場地的基本地震加速度值為 0.1

27、5g，第二組。抗震設(shè)防烈度 7 度。 2.22.2 尾礦庫等別及設(shè)計標準尾礦庫等別及設(shè)計標準 2.2.1 容積計算容積計算 在 1：1000 地形圖上計算容積，初期壩底標高 2057.5m，頂標高 2074m，初期壩高 16.5m（含清基 2.5m） ，后期堆壩高 18m，最終堆積標 高 2092m，后期堆筑按坡比 1：4.0 堆筑。庫容計算見表 2-3 表表 2-32-3 庫容計算表庫容計算表 高程面積平均面積高差庫容累加庫容 000 206077.60 173.92347.8 2062270.2347.8 1115.222230.4 20641960.22578.2 318226364 2

28、0664403.88942.2 5898211796 20687392.220738.2 9580.8219161.6 207011769.439899.8 14397.5228795 207217025.668694.8 20416.7240833.4 207423807.8.2 27458.6254917.2 207631109.4.4 34873.9269747.8 207838638.4.2 42621.65285243.3 208046604.9.5 50637.852.7 208254670.8.2 58943.052.1 208463215.3.3 68318.452.9 208

29、673421.6.2 78087.82.6 208882754.8 880372 209093320 97653.352.7 2092.7 計算結(jié)果，初期庫容 X 萬 m3,庫容利用系數(shù)為 0.5；有效庫容 XX 萬 m3，最終庫容 XX 萬 m3，庫容利用系數(shù)為 0.9，有效庫容 XX 萬 m3，總 壩高 XXm，滿足 XX 萬 m3/a 庫容要求，服務(wù)年限 X 年。 當堆積壩標高 2092m，堆壩高 18m，總壩高 34.5m，有效庫容 108.3 萬 m3, 根據(jù)國內(nèi)外工程實踐類似尾礦后期堆高 18m 在技術(shù)上是可行的。 尾礦庫容積曲線圖見附圖 6。 2.2.2 尾礦庫等別尾礦庫等別 庫

30、容計算結(jié)果，初期壩壩高 16.5m（含清基 2.5m） ，后期堆高 18m，初期庫容 10.95 萬 m3，有效庫容 5.48 萬 m3，可堆存尾礦量 1.1 年， 尾礦壩高 34.5m，尾礦庫庫容 120.3 萬 m3，有效庫容 108.3 萬 m3，服務(wù) 年限 21.6 年，根據(jù)選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范ZBJ1-90。尾礦庫初期 等別為五等，相應(yīng)尾礦庫構(gòu)筑物等級為 5 級，中、后期尾礦庫等別為四 等，相應(yīng)尾礦庫構(gòu)筑物等級為 4 級。 2.2.3 尾礦庫設(shè)計標準尾礦庫設(shè)計標準 尾礦庫等別為四等，相應(yīng)尾礦庫構(gòu)筑物等級為 4 級。根據(jù)選礦廠 尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范ZBJ1-90，表 3.4.3、表 4.

31、1.2。 尾礦壩壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)： K正常1.15 K地震1.00 表表 2-42-4 尾礦庫防洪標準尾礦庫防洪標準 等別四 初 期30 洪水重現(xiàn)期（a） 中、后期100 初期洪水重現(xiàn)期 30 年一遇，設(shè)計頻率 P=3.33%；中、后期洪水重 現(xiàn)期 100 年一遇，設(shè)計頻率 P=1%。 2.32.3 初期壩初期壩 2.3.1 壩高壩高 選礦廠日處理礦石 400t/d，年平均處理礦石 12 萬 t，尾礦產(chǎn)率為 72%，年尾礦量為 5.02 萬 m3，尾礦堆積干重度為 1.72t/m3,初期壩高 16.5m,壩頂標高 2074m，對應(yīng)庫容 10.95 萬 m3，庫容利用系數(shù)為 0.5，有

32、效庫容 5.48 萬 m3，可滿足選礦廠正常生產(chǎn) 1.1 年的尾礦量儲存，即考慮 就后期有增容的潛力。 壩體筑壩材料取自附近的采石場，后期堆高 18m，總庫容 120.3 萬 m3，庫容利用系數(shù)為 0.9，有效庫容 108.3 萬 m3。 2.3.2 初期壩結(jié)構(gòu)初期壩結(jié)構(gòu) 初期壩壩型為內(nèi)坡反濾透水碾壓堆石壩，壩高 16.5m（含清基 2.5m） ，壩頂長 52m，壩頂寬 3.0m,內(nèi)坡 1：1.8，外坡 1：1.9，壩頂標 高 2074m，內(nèi)坡設(shè)透水反濾層厚 1.5m，內(nèi)外坡均設(shè)置塊石護坡，厚 0.5m，詳見附圖 3。 初期壩下坡殘積層耕植土、碎石、塊石全部清除，壩基坐落在強風(fēng) 化頁巖,設(shè)計清

33、基深度 2.5m。 初期壩材料為取自庫區(qū)附近的采石場。設(shè)計施工參數(shù):初步確定干 重度 d=2.1t/m3，施工前，壩 體填筑料做碾壓試驗 ,取樣做擊實試驗及剪切試 驗，并根據(jù)實驗結(jié)果對設(shè)計取值參數(shù)進行驗證。 2.3.3 尾礦壩體技術(shù)要求尾礦壩體技術(shù)要求 本壩體設(shè)計主要結(jié)合實地地形，根據(jù)工程勘察報告可知，持力層選 強風(fēng)化頁巖（其承載力 350kpa） ，設(shè)計清基深度 2.5m。 筑壩材料要求：其軟化系數(shù)0.8，容重2.1t/m3，石料長短之比不 大于 3.0，抗壓強度大于 10Mpa。 壩體技術(shù)要求：壩體碾壓前應(yīng)清除料場地內(nèi)的表土層和雜質(zhì)，確保 填料的新鮮、干凈，場地整潔，碾壓前做碾壓試驗，確定

34、碾壓厚度、密 度、孔隙率、遍數(shù)及碾壓機械。本設(shè)計碾壓厚度小于 3m。 2.42.4 尾礦堆積壩尾礦堆積壩 （1）尾礦堆積壩為上游式堆壩，堆壩高 18m，尾礦堆積坡 1：4.0。尾礦總庫容 120.3 萬 m3,有效庫容 108.3 萬 m3，服務(wù)年限 21.6 年。 （2）堆積壩筑壩方式采用水力沖積法壩頂分散放礦。初期壩 上放礦主管 D100，長 52m，主管接 DN50 mm 支管 5 根及 5 個 DN50 礦漿 閘閥，支管用 D=50mm 橡膠夾布壓力膠管接到初期壩內(nèi)坡腳開始放礦。 （3）尾礦堆壩從初期壩頂 2074m 高程開始堆壩,按 1:4.0 的外坡比 進行子壩壘筑，子壩尺寸為壩頂

35、寬 1.5m，壩高 2.0m，子壩內(nèi)外坡比均 為 1：1.5，子壩壘筑最終標高為 2092m，堆壩高 18m，共計 9 級子壩， 詳見附圖 4。 （4）堆壩放礦主管放置在子壩頂上，主管為 DN100 的 PE 管，隨尾 礦壩的上升而抬高。主管上每間距 10.0m 設(shè)置一根支管，支管為 DN50 的 PE 管，支管上接 DN50 橡膠管，每 2 根支管為一個工作組，每 3 個工 作組為一放礦區(qū)域，每一放礦區(qū)域分為干燥區(qū)、準備區(qū)、沖積區(qū)三區(qū)。 放礦時干燥區(qū)、準備區(qū)、沖積區(qū)三區(qū)交替輪流放礦，隨著堆壩高度的上 升，堆壩放礦區(qū)域可作適當加寬，無論在何種情況下均保證尾礦粗顆粒 沉積壩前，細顆粒排向庫尾，不

36、允許礦泥沉積，不出現(xiàn)粗、細尾礦顆粒 夾層，以免形成軟弱的滑動面，威脅堆壩體的穩(wěn)定安全。 （5）挖取離壩軸線 40m 范圍內(nèi)的尾砂作為堆筑子壩的材料進行堆 壩，嚴禁在子壩附近挖坑取土堆筑子壩。 （6）堆壩過程中，嚴格控制灘面長度，正常運行期間尾礦庫干灘 最小保持 100m 以上,汛期前，雨季期間應(yīng)將庫內(nèi)蓄水排干，最高洪水位 期間最小干灘長大于 50m，同時庫內(nèi)最小安全超高不小于 0.5m，若庫內(nèi) 存水位大于設(shè)計要求，應(yīng)及時撤掉蓋板，增加排水斜槽的下泄能力，將 庫內(nèi)集水排泄至庫下游降低庫水位，確保尾礦庫安全運行。在堆壩過程 中堆壩外坡應(yīng)及時修筑壩面排水溝排泄壩面雨水，以防雨水沖刷壩面， 同時在堆壩

37、外坡壩面上種草，防止水土流失。 （7）堆壩體內(nèi)排滲設(shè)施 為降低浸潤線，滿足抗震構(gòu)造要求，在尾礦堆積體中從標高 2076m 開始每升高 4m 設(shè)置一層排滲盲溝，共設(shè)置了 4 層排滲盲溝。排滲設(shè)施 由水平方向的縱、橫盲溝及豎向盲溝組成。橫向盲溝平行于壩軸線，距 離堆壩外坡 40m 設(shè)置橫向盲溝一條與縱向盲溝相連?？v向盲溝水平垂直 于橫向盲溝，每間隔 10m 設(shè)置一條，以 i0.01 的坡度延伸至堆壩外坡， 縱向盲溝與橫向盲溝交匯點設(shè)置豎向盲溝?？v、橫向排滲盲溝由土工布 包裹碎石構(gòu)成，橫向盲溝與縱向排滲盲溝相連，寬 1.0m，將滲水排入 壩上排水溝，盲溝內(nèi)設(shè)軟式透水管 100mm，將壩體內(nèi)滲透水導(dǎo)出

38、壩外， 過壩面及岸坡排水溝排向庫下游，降低堆壩體內(nèi)浸潤線。 上述堆壩排滲盲溝，在實際使用中效果明顯。 2.52.5 排洪構(gòu)筑物排洪構(gòu)筑物 2.5.1 排洪構(gòu)筑物方案排洪構(gòu)筑物方案 尾礦庫匯雨面積為 0.55km2，排水設(shè)計方案采用庫外截洪溝截污分 流，庫內(nèi)排水斜槽、井、排水管道結(jié)合的方式排洪到下游，排水斜槽延 伸到庫尾，總長 L=946m，排水管道（D=1.5m）與排水斜槽相連，總長 163m。排水斜槽與排水管道交匯處設(shè)置接合井（D=4.0m） 。 2.5.2 水文氣象水文氣象 XX 縣位于 XX 省中部，屬滇中高原東南部，距離昆明市 58km 處， 縣政府駐金山鎮(zhèn)，地跨東經(jīng) 10138一 1

39、0235 、北緯 2451一 253之間?？偯娣e 3536km2,境內(nèi)重山疊嶂，河谷縱橫，海拔 1300- 2754m，年平均氣溫 16.2，年平均降水量 930mm，境內(nèi)盛產(chǎn)水稻，玉米， 小麥，蠶豆，豌豆，烤煙，油菜籽等農(nóng)作物，尾礦庫區(qū)域地處滇中高原 中部，屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候。年均溫 15.6，最高 32.5，最低- 6.5；多年年均降水量 1027.2mm，降雨 80%集中在每年的 6-10 月。干、 雨季分明；年蒸發(fā)量 1500-2100mm，最強在 3-5 月。 2.5.3 水文計算水文計算 水文計算采用XX 省暴雨洪水圖表實用手冊選取參數(shù)計算洪峰流 量和洪水總量。 （1）流域參數(shù)

40、全區(qū)匯雨面積 0.55km2，匯流長度 0.7m，平均坡降 10%。全區(qū) 分匯水 1 區(qū)（庫內(nèi)區(qū)域） 、匯水 2 區(qū)（庫外區(qū)域） ， 表表 2-52-5 各區(qū)流域系數(shù)各區(qū)流域系數(shù) 匯水面積 F(m3)匯水長度 L(km)平均坡度 J 匯水 1 區(qū) 0.120.350.08 匯水 2 區(qū) 0.430.800.15 全區(qū) 0.550.700.10 （2）降雨參數(shù) 該地區(qū)降雨參數(shù)選取XX 省暴雨洪水圖表實用手冊查得，見表 2-6。 表表 2-62-6 降雨參數(shù)表降雨參數(shù)表 H1（mm）CV1H6(mm)CV6H24(mm)CV24 350.35550.40700.4 (3)洪峰流量計算 尾礦庫匯雨面

41、積屬特小流域匯流時間短，降雨歷時采用 24 小時， 故設(shè)計采用推求公式計算洪峰流量，采用推理計算公式： F S Q n 278. 0 式中： Q洪峰流量（m3/s） ； 洪峰徑流系數(shù)； S暴雨雨力（mm/h）; 流域匯流時間（h） ； n暴雨衰減系數(shù)； F匯雨面積（km2） 。 洪峰流量計算見表 2-7； 表表 2-72-7 各區(qū)洪峰流量計算表各區(qū)洪峰流量計算表 FLJ P（% ） h1h6h24 0.1 2 0.35 0.08 3.33 35.00 55.00 70.0 0 匯水 1 區(qū) 0.1 2 0.35 0.08 1.00 35.00 55.00 70.0 0 0.4 3 0.80 0

42、.15 3.33 35.00 55.00 70.0 0 匯水 2 區(qū) 0.4 3 0.80 0.15 1.00 35.00 55.00 70.0 0 0.5 5 0.70 0.10 3.33 35.00 55.00 70.0 0 全區(qū) 0.5 5 0.70 0.10 1.00 35.00 55.00 70.0 0 mKPH24P=KP.H24n2 SP=H24p2 4n-1 0.383/m sp1/4o 0.2 4 1.91 133.70 0.83 76.92 0.76 0.70 匯水 1 區(qū) 0.2 4 2.31 161.70 0.83 93.03 0.72 0.66 0.2 5 1.91

43、133.70 0.83 76.92 0.96 0.95 匯水 2 區(qū) 0.2 5 2.31 161.70 0.83 93.03 0.91 0.89 0.2 5 1.91 133.70 0.83 76.92 0.91 0.89 全區(qū) 0.2 5 2.31 161.70 0.83 93.03 0.87 0.84 0 n2 =3.6F- 0.19 =l- 1.1*/S0n2 Qm(m3/ S)m 匯水 1 區(qū) 0.7 5 5.39 0.90 0.68 3.08 0.07 1.38 0.7 1 5.39 0.91 0.64 3.97 0.07 1.38 0.9 6 4.23 0.94 0.93 9.0

44、0 0.08 1.86 匯水 2 區(qū) 0.9 1 4.23 0.95 0.88 11.54 0.08 1.86 0.9 1 4.03 0.94 0.87 12.10 0.07 1.75 全區(qū) 0.8 7 4.03 0.94 0.83 15.51 0.07 1.75 各區(qū)洪峰流量見表 2-8 表表 2-82-8 各區(qū)洪峰流量計算成果表各區(qū)洪峰流量計算成果表 P（%） Q 3.333.08 匯水 1 區(qū) 13.97 3.339.00 匯水 2 區(qū) 111.54 3.3312.10 全區(qū) 115.51 (4)洪水總量計算 庫內(nèi)設(shè)計洪水總量采用下式推求： WP=0.1HTPF 式中：WP設(shè)計洪水總量（

45、萬 m3）; HTP歷時為 T 的設(shè)計暴雨（mm）; F匯雨面積; 徑流系數(shù)。 計算結(jié)果見表 2-9 表表 2-92-9 各區(qū)洪水總量計算成果表各區(qū)洪水總量計算成果表 P（%） WP 3.331.28 匯水 1 區(qū) 11.55 3.334.60 匯水 2 區(qū) 15.56 3.335.88 全區(qū) 17.11 2.5.4 排洪構(gòu)筑物排洪構(gòu)筑物 1 1、排水斜槽、排水斜槽 調(diào)洪庫容計算 經(jīng)在 1：1000 地形圖上計算，最小安全超高0.5m，尾礦堆筑灘頂標 高2092m，初期調(diào)洪水深H調(diào)=1.0m，調(diào)洪庫容Vt=1.68 萬m3。后期調(diào)洪水深 H調(diào)=2.0m，調(diào)洪庫容Vt=5.46 萬m3。 下泄流

46、量計算 下泄流量計算公式采用高切林公式： )1 p W V QQ t p （ 下泄 式中：Q下泄下泄洪水流量（m3/s） ； QP設(shè)計洪水流量（m3/s） ； Vt調(diào)洪庫容（萬 m3） ； Wp設(shè)計洪水總量（萬 m3） 。 計算結(jié)果： 初期調(diào)洪： Q下 1%=11.85m3/s; Q下 3.33%=8.64m3/s。 后期調(diào)洪： Q下 1%=3.59m3/s; Q下 3.33%=0.86m3/s。 為了降低庫區(qū)水位，快速排出洪水，提高尾礦庫的安全，排水斜槽 設(shè)置按滿足 24 小時全流域匯水量的排泄，設(shè)計選用平板嵌入斜槽，計 算排水斜槽采用明渠無壓力計算，排水斜槽現(xiàn)場澆筑而成，厚 300mm，

47、蓋板厚 500mm，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，排水斜槽地基基礎(chǔ)承載大于 160t/m2,計算采用明渠矩形斷面，計算公式如下： 流量公式：Q=V 流速公式： IRCV 曼寧公式： 式中：Q流量（m3/s） 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的比值） （m） I水力坡度 C流速系數(shù)（謝才系數(shù)） n溝壁粗糙系數(shù)（據(jù)材料而定） 參數(shù)選?。轰佋O(shè)坡度 9.7%-12%，設(shè)計坡度按 10%，粗率 n=0.021， 計算斷面為明渠矩形斷面，寬 1.5m，深 1.5m，經(jīng)計算可得： 6 1 1 R n C 當水位深 1.4m，斷面特性值為：斷面積 A=2.1m2，濕周長 X=4.3

48、m， 水力半徑 R=0.488m，計算得 C=42.26 V=9.34m/s Q =19.6m3/s 其斜槽排泄流量為 19.6m3/s，大于庫內(nèi)正常排泄要求，故設(shè)置排水 斜槽斷面 1.51.5m，滿足減輕庫區(qū)洪水壓力，排水斜槽總長 946m，延 伸到庫尾。 2 2、排水管、排水管 排水管道設(shè)置按滿足 24 小時全流域匯水量的排泄，經(jīng)計算 24 小時 70mm（正常）全流域洪峰流量 15.51m3/s，洪水量為 7.11 萬 m3。設(shè)計選 用管道為 D=1.5m 的圓形管道，在鋪設(shè)坡度 10%時，管道的通過流量按 以下公式計算： 流量公式：Q=V 流速公式： IRCV 曼寧公式： 式中：Q流量

49、（m3/s） 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的比值） （m） I水力坡度 C流速系數(shù)（謝才系數(shù)） 6 1 1 R n C n溝壁粗糙系數(shù)（據(jù)材料而定） 參數(shù)選取：設(shè)計坡度按 10%，粗率 n=0.018，計算斷面為圓形斷面， 直徑 D=1.5m，經(jīng)計算可得： 當水位深 1.4m，斷面特性值為：斷面積 =1.72m2，濕周長 X=3.9m，水力半徑 R=0.441m，計算得 C=48.5 V=10.2m/s Q =17.54m3/s 排水管道排泄流量為 17.54m3/s，大于庫內(nèi)正常排泄要求，滿足規(guī) 范要求，滿足減輕庫區(qū)洪水壓力，排水管道總長 163m。

50、 在排水管道出口設(shè)置集污池(BLH =10203m),采用漿砌石結(jié) 構(gòu)，以達到保護環(huán)境的作用。 3 3、截洪溝、截洪溝 根據(jù)環(huán)保規(guī)范要求，為減少進庫水量，達到清污分流，庫區(qū)周邊設(shè) 置截洪溝，庫區(qū)周圍設(shè)置截洪溝（BH=1.5m1.0m） ，坡度 12%,全長 2635m，按匯水 2 區(qū)百年一遇洪峰流量設(shè)置，結(jié)構(gòu)采用 M7.5 水泥砂漿漿 砌塊石，厚 250mm。 截洪溝水力計算：截洪溝水力計算： 計算公式： 流量公式：Q=V 流速公式： IRCV 曼寧公式： 式中：Q流量（m3/s） 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的比值） （m） I水力坡度 C流速系數(shù)（

51、謝才系數(shù)） n溝壁粗糙系數(shù)（據(jù)材料而定） 參數(shù)選取：坡度按 12%，粗率 n=0.019，計算斷面為明渠矩形斷面， 寬 1.5m，深 1.0m，經(jīng)計算可得： 當水位深 0.9m，斷面特性值為：斷面積 A=1.35m2，濕周長 X=3.3m， 水力半徑 R=0.409m，計算得 C=45.35 V=10.05m/s Q =13.56m3/s 經(jīng)計算可知，其過水流量大于匯水 2 區(qū)百年一遇洪峰流量，故設(shè)計 斷面滿足清污分流作用。 2.62.6 尾礦壩邊坡穩(wěn)定分析尾礦壩邊坡穩(wěn)定分析 2.6.1 材料物理力學(xué)性質(zhì)材料物理力學(xué)性質(zhì) 尾礦平均粒徑 dcp=0.095mm，定名尾礦砂，物理力學(xué)性質(zhì)基本為： 天然重度 1.5-2.0t/m3,內(nèi)磨擦角 22-28。壩基及壩材按工程地質(zhì)報告設(shè) 6 1 1 R n C 計建議值選取。 尾礦庫為四等庫，洪水期最小干灘長為 50.0m，正常運行干灘長度 為 100m，最小安全超 0.5m。 穩(wěn)定計算中各層材料物理力學(xué)指