某金矿尾矿库安全专篇.doc

1、设计根据11.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明11.2国家、地方政府和主管部门的有关安全规定11.3采用的主要技术规范、规程、标准12、工程概况22.1 项目概况22.2 地理位置及交通状况22.3 地形、地貌、地震22.4 气象条件32.5 区域地质构造32.6 水文地质条件42.7 不良地质作用52.8 矿区经济53、主要设计方案53.1 库址选择53.2 库容计算及主要设计方案63.2.1 库容量63.2.2 尾矿库等级63.2.3 防洪标准73.3 尾矿库水文计算83.4尾矿坝93.4.1初期坝坝体设计93.4.2尾矿堆积坝设计133.4.3上游尾矿坝183.5 排水、导流构筑物183.5.1排洪方式183.5.2上游导流构筑物193.5.3泄流能力验算194、尾矿库基本特性215、生产过程中的危险有害因素225.1尾矿库的坝体破坏225.2粉尘的危害236.尾矿库安全技术对策措施236.1尾矿库的安全管理236.1.1尾矿库安全管理措施246.1.2尾矿库组织管理246.1.3尾矿库的监测管理256.1.4尾矿库的维修管理266.1.5尾矿库的事故及其处理措施266.1.6尾矿库的放矿管理266.1.7尾矿库的渡汛管理276.2尾矿库安全技术措施276.2.1下游坝体稳定性分析276.2.2排水计算346.2.3对策及安全措施3534XX县XX矿业发展有限公司XX金矿尾矿库工程安全专篇1、设计根据1.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明XX县XX矿业发展有限公司XX金矿尾矿库安全评价报告的批复及意见。1.2国家、地方政府和主管部门的有关安全规定（1）中华人民共和国安全生产法（2）中华人民共和国矿山安全法（1992年11月7日全国人大常委会通过）（3）中华人民共和国劳动法（1994年7月5日全国人大常委会通过）（4）建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定（中华人民共和国劳动部第3号令）（5）矿山建设工程安全监督实施办法的通知（劳矿字1994502号）1.3采用的主要技术规范、规程、标准（1）选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ190）（2）金属非金属矿山排土场安全生产规则（2005年2月19日）（3）爆破安全规程（GB67222003）（4）尾矿库安全技术规程AQ2006-2005；（5）水工混凝土施工规范DL/T5144-2001；（6）尾矿设施施工及验收规程（YS541895）（7）尾矿设施设计参考资料（8）尾矿库安全监督管理规定（2006.6.1施行）（9）开发建设项目水土保持技术规范（SL20498）2、工程概况2.1 项目概况XX县XX矿业发展有限公司XX金矿选矿厂是一家综合生产规模为日处理矿石100t的采选联合企业。为满足安全使用及环境保护等方面的要求，XX县XX矿业发展有限公司XX金矿委托我公司进行尾矿设施的设计,主要设计内容包括：按照规范要求，分别对尾矿坝体、排洪系统、回水系统、尾矿库使用及尾矿库管理等具体内容进行设计。2.2 地理位置及交通状况XX县XX矿业发展有限公司XX金矿区距XX县城45km，行政区划属XX县小坝乡。中心点地理座标：东经1040437，北纬320641。矿区交通情况：成都至绵阳128km，绵阳至XX69km，XX至治城22km，以上计219km为县级主干公路；由治城至小坝24km，由小坝至矿点26km，该段50km为区乡及林区公路，雨季期间时有垮塌。交通较方便。2.3 地形、地貌、地震矿区为中高山地貌，地势西南高东北低，地形陡峭，坡度2040，海拔高程17502500m，相对高差750m米。弱布沟为区内主要河流，长年流水，水量较大，从矿区东北角流过，沟底海拔1750m米。蚂蟥沟小河从矿区北西侧通过，为常年流水沟，但水量较小，为矿区内唯一的地表径流水系，于矿区东北角流人弱布沟。矿体出露于蚂蟥沟东侧山坡上，地下水不发育。矿区最低开采坑道（中段）1900m，高于当地侵蚀基准面（弱布沟）150m。根据建筑抗震设计规范（GB500112001）及中国地震动参数区划图（GB183062001）确定，本地区地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。场地覆盖层主要为碎石土，厚度一般小于5m，场地属中硬土I类场地，设计特征周期0.25s。2.4 气象条件矿区属高原气候，气候温和，四季分明。平均气温15.5，极端最高温度 36.1、最低温度-4.5。年历年平均日照总时数900小时。垂直分带清楚，年降雨量1377.2mm，多集中在79月，日最大平均降水量为149.9mm。常有旱、涝、大风、冰雹，10月至翌年3月降霜降雪。主导风向：夏季东南风，冬季西北风。本区最大冻土深度50mm，基本风压0.5Kpa，基本雪压0.3KPa。属温带季风性大陆性气候。2.5 区域地质构造矿区位于北东向三道龙池背斜北东倾伏端近轴部地带，由志留系、泥盆系地槽型海相变质碎屑建造构成。（一）褶曲区内北北东、北东向次级紧密线状同斜、复式歪斜褶皱、轴面劈理及片理带、冲断裂发育。背斜构造主要沿蚂蟥沟及其岔沟分布，轴向变化于2560间，轴长70180m，向南西倾伏。同时，拖拉褶曲构造及揉皱特别强烈，大者使整个岩性层发生褶皱，并见小揉皱，在30m长探槽中可连续见25个大小不等的小褶曲；小者于手标本中可见。不同期次的褶曲相互迭加，使褶皱更加复杂。该区主压应力方向，由北西南东逐渐转变为南西北东。较强的挤压应力不仅产生了岩层的走向褶皱及揉皱，而且迭加了晚期沿岩层倾向的褶皱，导致沿褶曲核部及其转折端，产生了十分发育的揉皱及轴面劈理化带、层间碎裂带，为金矿带（体）的形成提供了良好的容矿空间。（二）断裂区内断裂构造发育。北东向：以F1、F4、F5及F2为代表。F1断裂延长大于1km，呈舒缓波状延伸，是蚂蟥沟背斜之纵向压扭性逆冲断层，从F1两侧，特别是南盘展布有众多平行矿体和矿化石英脉，以及切断矿体事实看，F1断层经历了成矿前的导矿成矿期的容矿成矿后的切断矿体之长期演化过程。北北西、北西向：以F3、F6为代表。断层走向320350，延长大于1km，是后龙门山北东向多字型构造带的组成部份，属横向张扭性断层，与成矿关系不明。2.6 水文地质条件矿区断层、裂隙及褶皱较发育，岩层为炭质千枚岩、板岩，基本不含水。矿体出露于半山地带，高于地表径流水系，矿体倾向与地形“倒抛物线形”；库区汇水面积不大；区内属山区，沟谷发育。库区两侧岩石裸露，渗透性差。此尾矿库长度约140m。为充分利用地形和工程地质条件，此尾矿库由下游主坝和上游挡水坝构成，通过岩土工程评价可知，场地地形地貌、水文、工程地质条件简单，场地主要建筑物范围内无明显断层（裂），地震设防烈度为度，场地稳定性好，适宜修建尾矿库。3.2 库容计算及主要设计方案3.2.1 库容量本次设计根据库区1:500地形图，按照一次筑坝方案，计算库容,坝顶标高1913m，相应总库容量V=12.366104m3。按生产规模100t/d计，年排尾矿量：3.135104t,折合成2.3222104m3,全部存放于尾矿库（库容利用系数0.80），可服务约4年。3.2.2 尾矿库等级按选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ90规定，尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容和总坝高分别确定，取其等级高者作为设计等级。当按坝高确定的等级与按库容确定的等级相差二等以上时，按最高等级降一级；尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受严重灾害者，其设计等别可提高一等作为尾矿库的设计等级。本尾矿库设计，考虑坝高与库容量二方面条件，总坝高H总=H初+H堆=12+23=36m（1877m1913m），相应总库容量V=12.366104m3。尾矿库等别表等别全库容10V10（m）坝高H（m）一二等库具备提高等别条件者二V10000H100三1000V1000060H100四100V100030H60五V100H30本尾矿库为级，相应防洪标准为:初期3050年一遇洪水，中、后期为100200年一遇洪水。根据矿方提供的1：500地形图，该尾矿库库区汇水面积为：F=0.003989k。3.2.3 防洪标准根据选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）,本设计尾矿库相应防洪标准（洪水重现期）为:初期3050年一遇洪水，中、后期为100200年一遇洪水。尾矿库防洪标准 尾矿库等别一二三四五洪水重现期（年）初期1002005010030502030中、后期10002000500100020050010020050100因此，尾矿库防洪标准取四等级库上限标准。即： 初期 P=2%（50年一遇洪水） 中期 P=1%（100年一遇洪水） 后期 P=0.5%（200年一遇洪水）3.3 尾矿库水文计算按全国降雨量图及特小汇水面积洪水计算公式进行计算：F=0.003989k。洪峰流量 Qp=0.278(Sp-)F式中：Qp设计频率P时洪峰流量，m3/s；0.278单位换算系数；Sp频率P时暴雨雨力，mm/h；稳定入渗，mm/h（取稳定入渗为2.06mm/h）；F库区受水面积，F=0.003989k；H24P=KP24, H24P设计频率P时24小时降雨量；KP模比系数。重现期为P的经验式参数指数，取P=2%、P=1%、P=0.5%时，由尾矿设施设计参考资料附表4查得KP=2.42、KP=2.74、KP=3.06。24年最大24小时降雨量均值，mm；24取90mm。n暴雨递减指数，取值（n=n2=0.65）。洪水总量：Wtp=100024H24PF式中：Wtp频率p时洪水总量；H24P频率p时24小时降雨量，mm。 计算结果： 洪峰流量：Q2.0%=0.0783m3/s；Q1.0%=0.0888m3/s；Q0.5%=0.0993m3/s。洪水总量：W2.0%=651.6m3；W1.0%=737.8m3；W0.5%=823.93m3。本次尾矿库设计不做调洪，洪水全部由排水设施排出库外返回选厂循环使用。3.4尾矿坝3.4.1初期坝坝体设计在保证初期库容量的基础上，考虑一定的安全超高，坝高初步定为13m（清基清至基岩，由于缺少勘察资料，暂定3m），相应的坝顶标高为1890m。参照已建成重力坝工程，初拟坝体断面尺寸，通过稳定和应力计算，再进行修正。最后确定的断面尺寸如下：下游坝坝顶宽度B=3m,最大坝长L=30.6m.内坡1:0.2,外坡1:0.6, 内坡用0.5m厚C25钢筋混凝土护坡。（一）构造设计1.坝顶构造根据规范要求取坝顶宽度为3m,两边设防护栏杆进行防护，栏杆高1m。坝顶面设倾向下游的横坡，坡率。并设有排水管通向上游，并设止水。2.横缝构造坝体在施工运行期间，为了防止季节性温度变化发生伸缩变形和地基可能产生不均匀沉陷而引起的裂缝，可沿坝轴线方向每隔一定距离设永久性横缝，永久性横缝做成竖直平面，不设键槽，缝内不灌浆，从而将坝体分成彼此独立的坝段。混凝土重力坝的水泥用量较多，影响横缝间距的主要因素是气温条件，由这一观点出发，其横缝一般为15-20米，本坝取16米，混凝土重力坝的横缝为平面缝，缝宽取1cm，缝内用数层沥青玛缔的脂毛毡填充。横缝内设置止水，采用两道止水，每侧埋入混凝土的长度为20cm，中间设沥青井，沥青井呈方形，其一侧用混凝土预制块，预制块厚5cm。沥青井的尺寸为15cm15cm。井内灌注的填料由号石油沥青、水泥和石棉粉组成。井内采用电加热的方法。第一道止水至上游坝面的距离应有利于改善该部位的应力，距坝上游为2.19码，缝间贴沥青油毡，第一道止水为金属止水片用1.0mm厚的紫铜片。第二道止水用橡胶。其横缝止水布置形式如图33。图31 横缝止水布置图(二)地基处理1.坝基开挖与清理该地基经过处理后首先应该保证满足下列要求：1.具有足够的强度，以承受坝体的压力；2.具有足够的整体性和均匀性，以满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉降；3.具有足够的抗渗性，以满足渗透稳定，控制渗流量；4.具有足够的耐久性，以防止岩体性质在水的长期作用下发生恶化。根据以上要求通过定性的分析可知，本工程的坝高为36米，所以该坝可以建在微风化至弱风化中上部基岩上。基础中存在的局部工程地质缺陷，例如表层夹泥裂隙、强风化区、碎石层等均结合基础开挖予以挖除。坝基的开挖设计中可采用阶梯爆破、预裂爆破等方式，保证坝基岩体不致受到破坏或产生不良后果。对易风化、泥化的岩体，也采用相应的保护措施，及时地覆盖开挖面。2.帷幕灌浆与固结灌浆(1)帷幕灌浆帷幕的作用是在岩体中构成比基岩相对透水性更小的地段，以防止渗漏和降低扬压力。防渗帷幕应符合下列要求：a.减少坝基和绕坝渗漏，防止其对坝基及两岸边坡稳定产生不利影响；b.防止在坝基软弱结构面、断层破碎带、岩体裂隙充填物以及抗渗性能差的岩层中产生渗透破坏；c.在帷幕和坝基排水的共同作用下，使坝基面渗透压力和坝基渗漏量降至日、允许值以内；d.具有连续性和耐久性。在以上要求的指导下，坝基及两岸的防渗措施可采用水泥帷幕灌浆。本工程坝基防渗帷幕设一排，帷幕孔距为2m。钻孔穿过岩体的主要裂隙和层理，倾向上游5。考虑到工程地质条件，地层的透水性，坝基扬压力，排水等因素，结合工程经验研究确定，该帷幕的灌浆深度为0.5倍的坝高，即防渗帷幕的深度为18m.(2)固结灌浆固结灌浆的主要目的是：提高基岩的整体性和强度，降低地基的透水性。本工程固结灌浆孔的布置采用梅花形浅孔，孔距、排距均为4m，孔深6m。灌浆压力为0.3MPa。由于缺少坝址处的工程地质情况和准确地地形图，筑坝方式有待最终调整。3.4.2尾矿堆积坝设计后期尾矿堆积坝,坝高H堆=23m(18901913),采用山坡土及坑口废石堆筑子坝，每次堆积高度2m，分层碾压，尾矿在坝前均匀堆放，保持坝体协调上升，以便增强坝体的稳定性。每年汛季之前必须提前筑好子坝，确保所需的调洪库容。沿初期坝（挡水坝）坝顶向库内平移4m后再堆筑后期坝，以增强坝体的稳定性。后期坝以1：4.0的总坡度堆筑，每一级子坝的上升高度为2.0m，子坝坡度为1：2.0，坝顶宽度为4.0m。后期坝设计最终坝顶标高1913m。后期坝坝外坡亦设纵、横排水沟，纵向排水沟设在每个子坝坝顶内侧；横向排水沟从坝顶到坝脚，每隔20m设一条，纵、横排水沟互相连通，以保护坝面不受雨水充蚀。纵、横向排水沟的断面尺寸均为（宽深）4040cm，壁厚30cm，采用浆砌石砌筑。为满足坝体安全及调洪要求，正常运行干滩L160m，安全超高h1.5m应保证汛期最小干滩长度不小于70m；最小安全超高不小于0.7m。后期坝排渗:为了使坝前尾矿尽快排水固结，降低后期坝的浸润线，提高坝体强度，增强后期坝的稳定性，后期坝内设堆石排渗盲沟、塑料排渗管井(圆形塑料盲沟，规格MY100mm)。盲沟断面尺寸为底宽顶宽深：1.0m1.8m0.8m，堆石盲沟共10条，平行于坝轴线布置。塑料排渗管井垂直于坝轴线方向，间距10m，下端与堆石排渗盲沟连通,渗水通过DN100的硬塑料集水管排出。塑料盲沟抗压强度高，且恢复性好，并且具有良好的耐腐蚀性能耐酸、耐碱，耐紫外线、耐磨性良好，抗微生物、耐蛀、耐霉性特好。排渗管井与排渗盲沟共同组成后期坝的立体排渗系统。以期降低坝内浸润线。在尾矿堆积坝马道内侧埋设测压钢管，以观测坝体浸润线。 后期坝护坡：为防止雨水冲刷、渗流冲蚀，粉尘飞扬，后期坝外坡采用块石护坡，护坡厚度0.4m；也可种植草皮护坡。后期坝堆积到坝顶1913m标高时，坝顶用浆砌石砌4m宽，内坡从坝顶向下1m范围内亦用浆砌石砌筑，坡度1：1.5，以利于坝体的稳定。尾矿排放与筑坝：1.尾矿排放与筑坝，包括岸坡清理、尾矿排放、坝体堆筑、坝面维护和质量检测等环节，必须严格按设计要求和作业计划及本规程精心施工。2.尾矿坝滩顶高程必须满足生产、防汛、冬季冰下方矿和回水要求。尾矿坝堆积坡比不得陡于设计规定。3.每一期堆积坝充填作业之前必须进行岸坡处理，将树木、树根、草皮、废石及其他有害构筑物全部清除。若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等，应作妥善处理。清除杂物不得就地堆积，应运到库外。在沉积滩内不得埋有块石、废管件、支架及混凝土管墩等杂物。岸坡清理应作隐蔽工程记录，经主管技术人员检查合格后方可充填筑坝。4.上游式筑坝法，应于坝前均匀放矿，维持坝体均匀上升，不得任意在库后或一侧岸坡放矿（修子坝后移放矿管时除外）。应做到：a）粗粒尾矿沉积于坝前，细粒尾矿排至库内，在沉积滩范围内不允许有大面积矿泥沉积; b)坝顶及沉积滩面应均匀平整，沉积滩长度及滩顶最低高程必须满足防洪设计要求；c) 矿浆排放不得冲刷初期坝和子坝，严禁矿浆沿子坝内坡趾流动冲刷坝体；d)放矿时应有专人管理，不得离岗。5.坝体较长时应采用分段交替作业，使坝体均匀上升，应避免滩面出现侧坡、扇形坡或细粒尾矿大量集中沉积于某端或某侧。6.放矿口的间距、位置、同时开放的数量、放矿时间，应按设计要求和作业计划进行操作。7.为保护初期坝上游坡及反滤层免受尾矿浆冲刷，应采用多管小流量的放矿方式，以利尽快形成滩面，并采用导流槽或软管将矿浆引至远离坝顶处排放。8.冰冻期、事故期或由某种原因确需长期集中放矿时，不得出现影响后续堆积坝体稳定的不利因素。9.尾矿滩面及下游坡面上不得有积水坑。10.坝外坡面维护工作应按设计要求进行，或视具体情况选用以下维护措施：a)坡面修筑人字沟或网状排水沟；b)坡面植草或灌木类植物；c)采用碎石、废石或山坡土覆盖坝坡。13.每期子坝堆筑完毕，应进行质量检查，检查记录需经主管技术人员签字后存档备查。主要检查内容：a)子坝剖面尺寸，长度、轴线位置及边坡坡比；b)新筑子坝的坝顶及内坡趾滩面高程、库内水位；c)尾矿筑坝质量。11.当坝坡出现冲沟时，应以土石及时分层夯实填平，并增设排水沟。12.坝体出现裂缝，应通过表面观测和挖深坑、槽探，查明裂缝的部位、宽度、长度、深度、错距、走向等，分析裂缝的深度，可选用以下处理措施：a)对于缝深小于5m的裂缝可采用开挖回填法处理。开挖深度应比裂缝尽头深0.30.5m，开挖长度应比缝端扩展约2m。回填土料宜与原土料相同，回填时要求分层夯实。b)对于较深的裂缝可采用灌浆法处理或上部开挖回填、下部灌浆的方法处理。灌浆的浆液可采用纯粘土浆或粘土水泥浆，浆液浓度为3050。13.坝体出现滑坡，可采取以下处理措施：a)下游坡压后戗加固坝体，后戗宜采用堆石料堆筑；b)放缓坝坡；c)降低坝体浸润线。14.坝体出现塌坑，应及时查明其成因，进行处理。对于沉陷塌坑，应进行回填夯实处理；对于管涌塌坑，应首先处理管涌后再进行回填。3.4.3上游尾矿坝上游尾矿坝采用浆砌石重力坝,坝高初步定为13m（清基清至基岩，由于缺少勘察资料，暂定3m），相应的坝顶标高为1890m。上游坝坝顶宽度B=3m,最大坝长L=30.6m.内坡1:0.2,外坡1:0.6,内外坡铺设0.5m厚的C20混凝土保护层防冲刷.后期尾矿堆积坝的堆筑、放矿方法与下游尾矿坝相同,在此不赘述.3.5 排水、导流构筑物3.5.1排洪方式排水构筑物是为了排泄尾矿库汇水面积内形成洪水及尾矿澄清水而设立的，排水构筑物断面尺寸受尾矿库调蓄后应泄洪量控制。结合设计尾矿库的地形条件及尾矿坝的形式，本设计推荐尾矿库的排水设施为排水井、排水涵管等。1号排水井为C20钢筋混凝土结构，内径D=3m，高H=12m。最低进水口设计标高1887m。2号排水井为C20钢筋混凝土结构，内径D=3m，高H=15m。最低进水口设计标高1898m。1、2号排水井通过排水涵管连接排至下游坝外集水池，排水涵管为圆拱直墙断面，其断面尺寸为BH=1.0m1.5m的水工C20钢筋混凝土,其中直墙高1.0m。排水涵管（封闭段）总长度129m，坡度为i=0.0382,每隔15m设一条温度缝，在岩性变化处、断层断裂及坡度变化处加设沉降缝，接缝处用橡胶或塑料止水带做好止水。由于库区较小，澄清距离不够，故施工时必须控制澄清距离，避免跑浑。在库区中央1912.5m标高处,预埋600mm排水钢管,防止坝体堆积至终期标高时库内洪水溢流.库区内洪水和澄清水可通过排水井，经排水涵管排出库外，进入集水池。通过集水池把回水返回选厂重新利用。3.5.2上游导流构筑物本尾矿库库区原为弱布沟河道,所以需要在上游修筑导流隧洞.隧洞断面5m5m，隧洞为城门洞型断面。长L=73m；进出口及接点处采用钢砼C25支护，壁厚=0.3m，长L支=20m。其底坡为i=0.0378。隧洞出口接明渠，明渠为Mu40块石M10水泥砂浆砌筑，明渠断面为矩形LH深=55m2，,长76m,壁厚=600mm,底部设置消力台阶250 mm250mm.3.5.3泄流能力验算(一)库区内泄流能力验算涵管为拱板直墙断面（BH=1.01.5m），其中直墙高1.0m，按照无压流状态，采用均匀流公式计算泄流能力,糙率n取0.025，最大水深取1.1m。均匀流公式：Q=AC(Ri)0.5。式中: Q流量，m3/s；A过流断面积，m2； X湿周，m； R水力半径，m； C谢才系数。代入数据得知流量：Q=AC(R.i)1/2 =7.2m3/s。通过以上计算结果看出，排水涵管泄洪能力7.2m3/s，远远大于该库区200年一遇设计洪峰流量0.0993m3/s。因此该尾矿库排洪设施完全能够满足排洪要求。(二)上游导流能力验算隧洞断面5m5m，隧洞为城门洞型断面,按照无压流状态，采用均匀流公式计算泄流能力,糙率n取0.025，最大水深取1.1m。均匀流公式：Q=AC(Ri)0.5。式中: Q流量，m3/s；A过流断面积，m2； X湿周，m； R水力半径，m； C谢才系数。代入数据得知流量：Q=AC(R.i)1/2 =464.4m3/s。明渠为Mu40块石M10水泥砂浆砌筑，明渠断面为矩形LH深=55m2,按照无压流状态，采用均匀流公式计算泄流能力,糙率n取0.025，最大水深取1.1m。Q=AC(R.i)1/2 =464.4m3/s。通过以上计算结果看出，泄洪能力464.4m3/s，上游径流汇水面积暂定为F=4k,通过洪水水文计算求得Q0.5%=99.3m3/s,隧洞和明渠的导流能力大于上游200年一遇设计洪峰流量99.3m3/s。因此导流设施设施完全能够满足排洪要求。4、尾矿库基本特性尾矿库基本特性表工程名称绵阳市XX县XX矿业发展有限公司XX金矿尾矿库厂矿名称XX矿业发展有限公司尾矿库名称XX金矿尾矿库选厂规模100t/d尾矿库投产时间尾矿库设计单位烟台黄金设计院尾矿特性尾矿年产量3.135万吨尾矿比重2.7堆积干容量1.35t/m3尾矿库库型（山谷、平地）山谷汇水面积1.96Km2堆坝方式上下游筑坝设计总库容12.366万m3有效库容9.89万m3下游坝坝型浆砌石重力坝坝高36m坝长30.6m坝基标高1877.00m坝顶标高1913.00m内外坡率0.20.6上游挡坝坝型浆砌石重力坝坝高36m坝长27.7m坝基标高1877.00m坝顶标高1913.00m内外坡率0.20.6洪水参数中期洪水频率100年洪峰流量0.0888m3/s洪水总量737.8m3后期洪水频率200年洪峰流量0.0993m3/s洪水总量823.93m3排水构筑物排水井断面尺寸井径3m高度H1=12mH2=15m导流隧洞断面尺寸BH=55m长度73m排水涵管断面尺寸BH=1.01.5m长度129m导流明渠断面尺寸BH=55m长度76m预埋排水管断面尺寸管径1.2m长度103m5、生产过程中的危险有害因素5.1尾矿库的坝体破坏 可能导致尾矿库坝体破坏的因素较多，归纳起来主要有以下几方面：（1） 边坡过陡，致使坝体滑坡；（2） 排洪能力小；致使尾矿坝漫顶；（3） 排洪设施布置不当，形成洪水对坝体的淘刷和冲击，造成坝体破坏。（4） 库内水位过高，渗流控制措施不当，造成坝体渗流破坏或滑坡；（5） 库内尾矿的冲填高度超过设计规定的冲填高度时，尾矿库的调洪库容减小，也会导致洪水漫坝。（6） 尾矿坝填筑前，岸坡未经处理或处理不到位（如岸坡未作清基处理，防渗结构与岸坡连接处未做齿槽等）。就会使坝肩结合部位出现接触流土，造成坝体破坏。（7） 坝体防渗结构设计不合理，或施工采用的材料质量有缺陷、施工过程中材料的连接不良，会导致坝体的集中渗流破坏。（10） 坝面的雨水冲沟，由小变大，造成坝体破坏。（11） 库区工程地质、水文地质条件不良也是造成尾矿库泄露的原因之一。5.2粉尘的危害尾矿库的粉尘主要来自库内干滩。6.尾矿库安全技术对策措施6.1尾矿库的安全管理尾矿库的安全管理必须严格按“国家安全生产监督管理总局”尾矿库安全监督管理规定（2006年6月1日执行）及尾矿库安全技术规程AQ20062005的相关规定执行。坚持“企业负责、行业管理、国家监察和群众监督”的方针，遏制尾矿库重、特大事故的发生，保护人民生命和国家财产的安全。尾矿设施是矿山生产不可缺少的配套设施。尾矿库又属安全设施，根据我国有关规定：安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工和同时生产。承担尾矿库工程的施工单位及监理单位，应具有相应的施工、监理资质等级证书和营业许可证。尾矿设施施工中应建立技术档案。尾矿库是矿山生产最大的危险源，它是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。在长达十多年甚至数十年的时间里，各种天然的和人为不利因素威胁着它的安全。事实一再表明，尾矿库一旦失事，将给工农业生产及下游人民生命财产造成巨大的灾害和损失，因此加强尾矿库管理，是非常重要的。6.1.1尾矿库安全管理措施尾矿库管理工作的基本任务是：做好选矿厂尾矿的排出、输送、堆存和尾矿库的防洪排洪、回水设施的维护管理工作。确保安全运行，要认真贯彻国家关于环境保护的方针、并大力开展综合利用、严防发生危害本企业和其他工农业生产及人身安全的事故。各厂矿企业应根据设计意图和本单位的具体情况，制订合理的尾矿设施维护管理规章制度，并认真贯彻执行，不断总结经验，提高管理水平。6.1.2尾矿库组织管理（1）矿山对尾矿库安全事故应急救援预案进行定期演练，并做好记录及时修订和完善应急救援预案。（2）对库内排水设施，要派专人负责仔细检查，发现问题及时解决，以防溃坝重大事故发生。（3）库区应设明显的水位标尺。依据堆坝现状确定安全防洪措施，每年汛期前，应将库内水位降到最低，留有足够的调洪库容确保坝体安全渡汛。(4)企业必须经常巡视库周山体，发现滑坡及异常现象须及时处理。任何单位和个人不得在库区从事采矿作业。严禁在库区爆破、滥挖尾矿和炸鱼等危害尾矿库安全的活动。尾矿坝必须有足够的安全超高、沉积干滩长度和下游坝面坡度。（5）尾矿工人数至少5人；安全管理人数至少3人；汛期24小时巡逻值班。尾矿库要有照明设施。看守房设置警报系统；通讯设施（固定、移动）及交通工具。6.1.3尾矿库的监测管理监测是了解尾矿库运行情况的重要手段，也是尾矿库安全的指示灯，所以尾矿库的监测工作是尾矿库管理的重要内容。对设置有观测设施的尾矿库，应充分利用这些设施加强观测，首先应组织监测小组，并制定专门的监测制度和操作规程，进行定期观测。观测成果应及时整理、分析、归档，不断积累观测资料。未设置设施的尾矿库，应创造条件设置观测设施，或采用简易的办法加强观测。对尾矿库进行巡回检查是及时发现尾矿库异常情况的重要途径，应纳入尾矿库管理人员的岗位责任制。检查的内容包括：尾矿库边坡有无变形和异常；排水构筑物是否畅通；排渗设施的水量、水质有无异常变化；尾矿排放是否正常、有无漏矿现象，矿浆流是否产生冲刷；回水的水质是否符合要求等。如发现异常，应及时处理，如不能处理，应立即上报，以便进一步采取措施。6.1.4尾矿库的维修管理进行尾矿库的维修是尾矿库管理的基本任务的一部分。每年洪水期和化冰期后，应进行一次全面检查和分析，列出维修项目和补充措施项目，安排维修计划，要求按时完成。如有地震预报，应组织有关部门共同研究，提出尾矿库抗震方案，并抓紧实施。平时巡回检查发现的问题，应及时处理，如填补塌坑、冲沟，修补排水设施，清除排水设施内的淤积物等。6.1.5尾矿库的事故及其处理措施在尾矿库的生产运行过程中，难免会出现一些异常、事故，对这些现象，必要时首先采取应急措施，然后分析其原因，确定处理措施。6.1.6尾矿库的放矿管理在坝前均匀分散放矿，应满足以下要求：（1）粗颗粒尾矿沉积于坝前，细颗粒排至库内，在沉积滩范围内不允许有大面积矿泥沉积；（2）沉积滩顶应均匀平整，沉积滩坡度及长度等应符合设计的要求；（3）严禁矿浆沿子坝内坡趾横向流动冲刷坝体；（4）坝体较长时应采用分段交替放矿作业，使坝体均匀上升，应避免滩面出现侧坡、扇形坡或细颗粒尾矿大量集中沉积于一端或一侧；（5）尾矿库堆积到设计最终标高以后，应进行善后处理设计，未取得设计部门的加高设计，不允许继续加高使用。6.1.7尾矿库的渡汛管理汛期是尾矿库地表水控制的关键时期，如果这个时期尾矿库水位控制不当，洪水暴发时可能造成洪水漫顶，引起溃坝事故。因此每年汛期前应做好渡汛准备和防洪抢险组织准备、人员组织准备，及时发现险情，有物资、用具随时取用，立即能有抢险人力投入，随时会有人组织，以免失去抢险战机。汛期前的洪水验算也是渡汛准备的重要部分，洪水验算可靠并得到实现，正常情况下就可能实现安全渡汛或减少险情。所以汛期前的洪水验算是重要的一环。汛期前洪水验算的主要内容是验算在已建成的泄水构筑物之泄水能力条件下的调洪库容、安全超高及沉积滩长度是否符合设计要求。6.2尾矿库安全技术措施6.2.1下游坝体稳定性分析一般重力坝结构计算内容包括强度和稳定的计算，重力坝抗滑稳定及坝体应力计算的荷载组合分为基本组合和特殊组合两种，宜以正常放矿高度时的荷载组合作为基本组合。本设计选取坝基面作为计算截面，其基本资料如下：坝顶高程： 1890 m 河床基岩面高程： 1882m浆砌石容重： 22kN/浆砌石与基岩的摩擦系数： 抗剪断系数： 取地震设计烈度： 度 实测最大风速为： 15m/s图6-1 坝体横断面荷载组合示意图（一）坝基面的作用荷载如图3-2，计算过程如下：坝体自重：按照拟定的断面将坝体分为三部分计算。水平压力: ； 垂直压力 ； 扬压力： （扬压力系数取） ； ；。地震惯性力：水平向总地震惯性力：各部分分力： 地震惯性力计算剖面如图3-2计算过程见表6-1。图62 地震荷载计算图表6-1 坝基面地震惯性力计算表块体自重Wi(KN)惯性力系数iWi*i总惯性力Q0(KN)块体惯性力Pi(KN)对基础中心力臂(m)对基础中心力矩(KN*m)1371.81.17435.010.24.33344.20231681.54752111.46.5724.131301.31.171522.535.74.333154.696709.5157.34922.99地震动水压力：kN ； 对坝基面力矩： ;（二）坝基面稳定计算由规范8.结构计算基本规定中可知大坝坝体抗滑稳定和坝基岩体进行强度和抗滑稳定计算属于1）承载能力极限状态，在计算时，其作用和材料性能均应以设计值代入。而坝体上、下游面混凝土拉应力验算属于2）正常使用极限状态，其各设计状态及各分项系数 = 1.0，即采用标准值输入计算。此时结构功能限值C = 0。荷载组合计算结果见下表。坝基面荷载计算表名称符号垂直力(KN)水平力(KN)对基础中心力矩(KN*m)分项系数逆时针+顺时针-自重G1371.81611.011.0 自重G2316820592 1.0 自重G31301.35634.6 1.0 水平压力P11117.9 4098.971.0 垂直压力W1970.0272751.0 浮托力U10 0.0 1.0 渗透压力U2626.04 666.75 1.2 渗透压力U3234.77 1.2 地震惯性力Q0157.34922.99 1.0 地震动水压力P036.33213.171.0 坝体混凝土与基岩接触面抗滑稳定极限状态根据水利水电枢纽工程等级划分标准，3级建筑物对应水利水电工程结构可靠度设计统一标准中的结构安全级别为级，相应结构重要系数为1.0。材料性能分项系数为1.5，轴心抗压强度标准值9800KPa，则设计值：材料抗剪断摩擦系数取凝聚力取C=0.4MPa .摩擦系数的材料性能分项系数为1.3，则设计值：；凝聚