洗选厂尾矿库工程初设说明

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1.总论12.初期坝93.尾矿堆积坝174.渗流分析及渗流控制方案215.排洪（水）设施276.环境保护及安全与工业卫生307.技术经济358.工程投资概算38附表：工程材料、设备、工程量、投资综合汇总表

11总论1.1概述XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX尾选厂矿库位于XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX,距XXXXXX城约60km0该尾矿库所在地地貌单元为中山剥蚀型冲沟地貌，拟建尾矿库区位于近北西走向的沟谷内，沟谷开阔。选矿厂生产区位于沟谷拟建库区上部的山腰区域，坝址距选矿厂直线距离约200m等。根据该选厂的工艺流程，可以确定目前其日处理铅锌矿约1000(,实际运行时间为300d/a,即每年处理原矿约为30万t。平均选比约为6：1,则尾矿年产量约25万3约15.6万n?。该选厂属新建选厂，目前正准备基建，为响应国家的环保政策和资源的再利用方针，确保生产的正常进行，该选厂急需新建专门尾矿库来堆存所产生的尾矿。2007年4月，我院受XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX的委托，对该选厂所需新尾矿库进行了设计。根据所设计尾矿库的坝高和库容，依《尾矿设施设计规范》之规定，所设计尾矿库应属四等库。1.2设计依据及基础资料①XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX出具的设计任务委托书；②本次实测的尾矿库库区1/1000现状地形图；③《XXXX中小流域暴雨洪水计算手册》；1984年

2④《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)；《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全监管总局令第6号)；《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)；《尾矿设施施工及验收规范》(YS5418-95)；《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；⑤现场调研、类比选用的岩土力学指标参数；⑥类似选矿厂尾矿成份及选矿厂尾矿量的有关资料；⑦现场搜集的其它资料。1.1设计内容①根据该选厂的分布及其周边区域地形地质条件进行尾矿库库址的选择论证及坝址的确定，确立尾矿坝的筑坝方式，进行初期坝的稳定性验算并确定坝型、筑坝材料、坝体几何尺寸与施工工艺。②尾矿堆积及入库方式的选择论证，进行中后期尾矿堆积坝工艺设计，并验算库容与坝体稳定性；③尾矿库坝体渗流分析、渗流控制方案及相应配套设施设计；④尾矿库库区防洪验算、防排洪(水)设施设计及回水利用方案设计；⑤工程概算、综合效益及环境评价。1.2设计指导思想及原则①积极贯彻执行国家基本建设方针、政策，严格执行标准、规范和规程，使设计切合实际、技术先进、经济合理、安全实用；②坚持科学态度，重视方案优化，确保工程安全可靠，并尽

3量降低工程投资及生产成本；③坚持以人为本，重视环保，避免环保项目再产生新的环境污染。1.5设计项目拟建条件1.5.1地形地质条件1.5.1.1地形地貌尾矿库所在区域位于川西北高原南缘、金沙江北岸。整体地势西高东低，区内地形地貌受岩性及构造的控制，山脉多呈SN走向，高差较大、冲沟发育、谷坡陡峻，属于构造剥蚀的中山区地貌。尾矿库坝址区及整个库区位于东南走向的沟谷内，尾矿库初期坝轴线处沟宽相对狭窄，坝轴线处底部标高1189.00m,底宽约16m；两侧山坡高约100m,坡度20。〜35。。1.5.1.2库区水文地质条件尾矿库所处区域多年平均降雨量约为900mm,多集中在每年的5〜10月。场地内地下水埋深一般，地下水类型为大气降水补给的孔隙型潜水。1.5.1.3场地适宜性评价根据我院技术人员的现场踏勘和分析认为，坝址区及库区地层的岩土工程性能及整体稳定性较好，发生滑坡、崩塌、泥石流及渗漏与渗透破坏的可能性小，适宜建筑。1.5.2供电条件

4将来尾矿库内的电能消耗主要为尾矿坝坝顶的夜间照明和尾矿库库尾可移动式回水泵系统用电。由于尾矿库距选厂较近，尾矿库建设用电和将来的用电，都可直接从该选厂低压线路上接引O1.5.3交通条件该尾矿库紧邻国道,可修接引简易便道至库区。因此，具备了尾矿库建设和将来尾矿库管理的交通条件。1.5.4人员条件该选厂已处于筹建状态，其生产技术人员和操作工人能通过技术业务培训，其生产、管理人员的技术水平和管理水平均有足够的保障。1.5.5政策条件本工程为选矿厂尾矿的处理工程，对矿区及周边地区的环境保护均有重要的意义，符合国家的产业政策及环保政策。1.6尾矿设施简述为保证整个尾矿库的运行安全和具备尽可能大的库容，本次设计按照委托方的要求，一是充分考虑尾矿库现有的地形地质条件，合理采用科学的筑坝工艺，以较少的工程投入，确保尾矿库的运行安全，有效增大库容；二是设计出完善的尾矿库排洪、防排渗系统，使尾矿库系统功能完备，自成一体。1.6.1库区选择根据选厂所处区域的地形地质条件，和该厂

5的实际情况,经方案比较，选择在该选厂所处沟谷的谷底部位。尾矿库总库容99.83万m3,有效库容89.8万nf,服务年限近5.7a。本设计将初期坝址选择在沟谷最窄处，坝顶轴线（坝肩）坐标（KM）分别为：3000.643、456.180、1199.00,3000.688、456.180、1199.00。1.6.1尾矿坝初期坝为透水堆石坝，确定坝高为10m（坝底和坝顶标高分别为11189.00m和1199.00m）,沿坝轴线方向坝体底长约16m,顶长为45m,垂直坝轴线方向坝体底厚为37m,顶宽3.0m,下游坝坡坡比为1：1.75,上游坝坡坡比为1：1.5。后期堆积坝采用尾砂堆筑，以减少年经营费。尾矿堆积子坝上游坡坡比为1：3,子坝下游坡坡比为1：4（总坡比为1：4.3）,下游坡面外覆0.6m厚的沙质土护坡。子坝共5级，在尾矿堆积坝下游坡面的每级子坝间留2m宽的马道。尾矿最终堆积标高为1955m（考虑1m的安全超高）时闭库。1.6.2尾矿库排洪根据《尾矿库安全技术规程》四等库的防洪标准的洪水重现期为：初期为30〜50a,中后期为100〜200a,结合本尾矿库运行年限及溃坝可能对下游造成的危害程度，本次设计尾矿库洪水标准采用100年，其最大洪峰流量38.67m3/so设计经多种排洪方案的技术经济对比后，拟采用在库内沟底现场架模浇筑钢筋混凝土排水管结合溢流斜槽的方式排泄库区洪水和沉清水。涵洞采用2.5mX3m矩形断面，浇筑底板坡降5%

6。溢流斜槽在不同的高程设置2条，采用1.5mX2m矩形断面.1.6.1尾矿库排渗为了确保整个坝体不发生渗流、流土和管涌，还必须进行渗流控制，有效地降低坝体浸润线。本设计渗流控制系统采用软式透水管，型号为FH200-JC937-2004,导流管为镀锌管。本设计选用6200、单根管长35m的软式透水管和6100的导流镀锌管呈纵、横向布设组成单层排渗系统，整个排渗系统由5层单层排渗系统构成。纵、横向软式滤水管、导流管相交处用直通、三通、四通连接（接头处的空隙必须用无纺布填塞密实），每层排渗系统由1根（共5根）导流镀锌管将渗水引出坝体，汇集于每道子坝上的集水渠中，再由集水渠将渗水导出库区。1.6.2主要技术经济指标本尾矿库设计的主要技术经济指标详见表1—1。指标名称指标值设计尾矿年排放量（万t/a）25尾矿小时处理量（t/h）34.7矿浆重量浓度（％）14矿浆量（m3/h）247.85矿浆比重1.1尾矿库筑坝方法初期：堆石坝；后期：尾矿砂堆坝尾矿库总库容（万n?）99.78尾矿库有效库容（万n?）89.8坝高（m）34尾矿最终堆积标高（m）1955.0工程总投资总造价（万元）268.07建安费用（万元）252.9设备费用（万元）0其他费用（万元）15.17尾矿处理单位成本（元/t）4.23表1—1主要技术经济指标一览表1.7几点说明及建议

7①尾矿库初期坝填筑、后期尾矿砂堆坝及覆土压实施工必须严格按设计要求进行，施工中要组织专人监理和监测，施工后要组织人力定期维护、保养；②尾矿排放管理中，初期坝内及尾矿砂堆筑的子坝内的排放一定要保证尾矿沿坝内坡均匀分散排放和堆积，不得采用集中放矿方式而致尾矿砂堆积面向一侧倾斜；若出现向一侧倾斜的情况,尾矿砂堆积面也要实施人工修筑；③在利用尾矿库尾部回水的过程中，在任何时候都要保证尾矿干滩长度不小于50m的要求，且必须保持水边线与坝体轴线基本平行；④要派专人巡视整个库区，负责监视尾矿坝坝坡有无局部塌方、坝体浸润线位置、坝前放矿的均匀性、尾矿砂的沉积状况、排水系统是否畅通、尾矿库水位及干滩长度的变化、回水系统工作等情况，并做好记录与分析工作，异常时及时汇报和处理，巡视的密度在雨季、地震或发生渗漏等时期要加密；⑤尾矿库蓄满闭库后，要放空库水，及时对干滩覆土，并保持完整的排水系统，留出足够的防洪库容，并及时委托有资质的设计单位进行闭库设计；⑥本设计中各子项工程投资均按一次性投入考虑；尾矿库工程配套的公路、值班房、输送系统及回水系统由业主尽快完善；⑥本次设计的尾矿库库容只能满足选矿厂约近5.7a服务年限，为此，建议业主在尾矿库投入使用3.5a后，筹建第二尾矿库,为选厂的持续发展创造一个好的条件；

8⑧建议业主委托有关单位进行尾矿粒度分析、沉降试验和有关物理力学指标试验工作，以便为坝体稳定性分析和尾矿库的后期管理提供依据；同时，鉴于该尾矿库建设的重要性，建议尾矿库的有关工作应由具备相应资质单位进行，并对该项目进行安全预评价和环境影响评价工作；⑨建议业主在尾矿库施工前要进一步完善该库区的地质勘察报告和相关资料，进行施工图设计后，方能施工，若发现岩土工程指标与本设计所选指标有较大出入，当及时与设计单位及人员取得联系，共同研究处理办法。

92初期坝2.1尾矿库库址及坝址的选择2.1.1库址的选择由于该选厂位于拟建尾矿库沟谷的山腰相对平直的地段，虽然选厂周围地形条件较好，因此，选择选厂所处沟谷的下游作为拟建尾矿库库址，而且得到了委托方的认同。选择该沟谷作为库址的优点有：①只需于沟谷一侧山坡壁修筑简单的尾矿浆导流明沟，就可实现尾矿浆的自流入库，而且输送距离不长，省去了尾矿输送系统昂贵的基建和运营费用；②初期坝处沟谷相对较窄，地形地质条件较好，筑坝工程量相对较小，坝体稳定性好，便于生产管理；③距离厂区相对较近，具备了一定的交通、供电条件；④无迁移居民，占用耕地少，植被破坏少。选择该处作为库址的不足之处有：①尾矿库所处沟谷库区范围内汇水面积大，排洪系统工程投资额较高；②库区不很开阔，库容较小；2.1.2地形地质条件2.1.2.1地形地貌尾矿库所在区域位于川西北高原南缘、金沙江北岸。整体地势西高东低，区内地形地貌受岩性及构造的控制，山脉多呈SN

10走向，高差较大、冲沟发育、谷坡陡峻，属于构造剥蚀的中山区地貌。尾矿库坝址区及整个库区位于北西走向的沟谷内，尾矿库初期坝轴线处沟宽相对狭窄，坝轴线处底部标高1189.00m,底宽约16m；两侧山坡高约100m,坡度20。〜35。。2.1.1.1地层岩性尾矿库库区内地层较为简单，由上至下主要由第四系全新统坡积土、强风化基岩构成。第四系全新统坡积土(Q4dl)：灰黄色，可塑〜硬塑状，稍湿,微细裂纹发育，见植物残根。厚度。〜2.50m,分布于山坡及山脊大片地带。强风化基岩：中灰色，细粒结构，块状构造，强风化，分布于整个坝址区及库区，表面被第四系全新统坡积土覆盖，仅部分陡坎和沟谷底有出露。1.1.1.1浆、构造活动与地震烈度场地位于川滇南北向构造带中段西侧。区域构造上以南北向构造为主。岩体褶皱、断裂及节理裂隙较发育、并伴生多期的岩浆活动。但在库区及附近并未发现有活动迹象明显的构造带存在,也未见大规模的滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象存在，地质构造相对较简单。场地地震基本烈度为7度。按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的有关规定，设计基本地震加速度值为0.10g。场地属坚硬场地土，I类建筑场地。2.1.2.4库区水文地质条件

11尾矿库所在区域属亚热带半干旱气候，具有四季不甚分明，雨旱季分明的特点，年降雨量800-1200mm,雨季多在6~9月，相当于全年降雨量的80%。1〜4月为风季，一般为1〜5级，最大可达8级。最大风速16.0m/s。年平均气温14〜18℃,最高气温可达35℃,最低气温-5℃,年平均湿度65〜67%。库区内地下水主要受大气降水补给，在发生降雨时，由于厂区内地形坡度较大，植被一般，大部分降水会形成坡面面流直接汇集于库区经排洪系统而排泄，在汇流过程中部份降水会沿途补给地下水，使地下水水位有所抬高，但由于该区地下水的径流与排泄条件较好，地下水位抬高的幅度有限。场地内地下水类型为大气降水补给的孔隙型潜水，埋深一般;由于场地内除第四系全新统坡积土（（34小）为中等透水层而外，其余地层均为弱透水层，抗渗透冲刷能力中等〜强，因此，对库区渗透影响较小。2.1.2.4场地适宜性评价根据我院技术人员的现场踏勘和分析认为，坝址区及库区地层的岩土工程性能及整体稳定性较好，发生滑坡、崩塌、泥石流及渗漏与渗透破坏的可能性小，适宜建筑。2.1.3坝址的选择根据实测的尾矿库库区1/1000现状地形图分析，整个沟谷呈“V”

12字形展布，为提高坝体的稳定性、有效减小筑坝工程量、确保一定的库容，初期坝宜选在沟谷中部较窄且沟底相对平缓的位置。若初期坝坝体再往沟谷下游平移，排洪系统工程量加大，库容增加不大,还对坝体的稳定不利；若初期坝坝体往沟谷上游平移，又将减小有效库容，增加筑坝工程量。为此，经委托方认可,本设计将坝址选择在沟谷中部最窄处，初期坝轴线（坝肩）坐标分别为：2.2初期坝工艺设计2.2.1坝型根据场地材料情况和拟建坝址处的地形地质条件，从安全、经济、实用和施工方便的角度出发，本设计选用了透水堆石坝坝型。2.2.2坝体几何尺寸由于强风化基岩力学性能较好，抗渗透冲刷能力强，是场地内理想的坝基持力层。因此，根据设计人员现场踏勘确认沟谷谷底基岩的实际，本设计为增加坝体稳定性，以强风化基岩作为坝基持力层。结合现场实际，本设计从经济、运行可靠性角度出发，优化拟建尾矿坝的总堆高和初期坝坝高相互关系后，认为初期坝坝顶高程在1199.00m时比较合适。因此，确定初期坝坝高为10m（坝底和坝顶标高分别为1189.00m和1199.00m）,沿坝轴线方向坝体底长约16m,顶长为45m,垂直坝轴线方向坝体底厚为37m,顶宽3.0m,下游坝坡坡比为1：1.75,上游坝坡坡比为1：1.50。在初期坝上游坝坡要设置总厚1m的反滤层。2.2.3筑坝工艺及材料

13为有效防止尾矿库库坝发生管涌和流土等不良现象，增加坝体的透水性和经济性，初期坝拟采用透水堆石坝，筑坝材料选用透水性能良好的块石填筑；反滤层采用级配碎石填筑和土工布。筑坝时，要用块石逐层填筑，并且要分层反复碾压密实，要求其空隙率W20%。该初期坝的填筑，由于所需土石料方量较大，因此建库前要修筑至少一条临时施工便道至坝址区，如此，筑坝土石料方可从库外采取；但为增大有效库容考虑，筑坝石料应尽量从库内采取;筑坝块石、级配碎石岩性必须为坚硬抗风化的辉长岩、花岗岩等，不得选用具溶蚀性的灰岩等石料，岩石的饱和抗压强度应大于40Mpa,风化系数大于0.8,软化系数大于0.85,透水带块石粒径D=20-100mm>平均粒径Dp=50mm、不均匀系数不得大于5、含泥量(d<0.1mm)不得大于5%；2.2初期坝坝体稳定性验算2.2.1计算方法、原理和公式坝体稳定性计算采用总应力圆弧滑动法进行。其原理是假定滑动面为圆柱面，并将滑面上的土体视为刚体，坝坡失稳时，土体将绕滑弧圆心作旋转运动；当土体绕圆心的滑动力矩大于抗滑力矩时，坝坡即丧失稳定，反之，坝坡则保持稳定。其计算公式为：叱cos卬g:+a'Z叱sin4式中Wi—各土条重量。ai一

14过各土条中心线的滑弧半径与过滑弧圆心的法线间的夹角，度；1一滑弧长度，米；6i、Ci一总应力抗剪强度指标。2.2.1计算中影响因素的考虑计算中，稳定渗流期坝体浸润线以下，下游水位以上坝体自重，对于滑动力按饱和容重计算，对于抗滑力按浮容重计算，浸润线以上无论抗话按湿容重计算，下游水位以下按浮容重计算。地震的影响，采用拟静力法，按7度地震烈度设防，基本地震加速度值取为0.10g。2.2.2计算中力学参数的选取根据设计人员的现场踏勘和以往工程经验，力学指标参数选取如表2—1所示。表2—1计算采用的力学指标参数岩土分类重度(KN/m1)C(KPa)*(0)饱和重度(KN/m3)渗透系数k/(cm.s')中风化粘土岩20.028035.221.002X10-2坝体砂砾石堆石18.503819.50.23m/s尾中砂18.07.843419.51.5X10-3尾细砂18.57.843320.31.3X10-3尾粉砂19.09.83020.03.75X10-4尾粉土20.09.82821.01.25X10-4尾粉质粘土19.510.781621.33X10-6尾粘土18.03.72819.32X10-72..3.4具体计算及结果根据所确定的计算方法、原理、公式、考虑因素及力学指标参数，应用理正稳定性分析软件对初期坝坝体稳定性进行了具体计算。计算结果为：坝体安全系数1.29（洪水运行），1.18（特殊运行）。

152.3.5稳定性评价根据《水工土石坝设计规范》及《尾矿设施设计规范》之规定：四级尾矿坝在坝体设置了良好的排渗设施、防渗体和保证足够的干滩长度的前提下，正常运行情况下，其稳定安全系数大于1.15,洪水运行情况下，其稳定安全系数大于1.05,特殊运行情况下，其稳定安全系数大于1.00。因此，初期坝坝体稳定性满足了规范要求。2.4初期坝坝前库容计算初期坝坝前库容的计算方法采用等高线法，在地形图上圈定地形等高线，然后量出各等高线与相应的坝高线所围面积，以相邻两等高线的面积平均值乘以等高距得两等线之间的容积，各层容积累加即可得到不同堆积高程时的库容以及最终堆积坝高时的总库容。按尾矿沉积规律和调洪需求，首先当根据不同堆高时库容利用系数的不同而选取不同的值，然后再用相应的总库容乘以利用系数即可得出有效库容。由此计算出尾矿库内各堆积标高的库容见表2—2。表2-2尾矿库库容计算表标高（m）面积（n?）累加全库容（n?）累加有效库容（n?）利用系数1189.001279.16001194.0012796.6113689.4310613.660.61199.0036923.48121989.6680793.280.65由表2—2可知，当尾矿砂堆积至初期坝最终标高1930.00m时，全库容约为12.1万nA有效库容约为8.07万n?,可满足选厂6

16个月生产需求。

173尾矿堆积坝3.1筑坝方法初期坝以上，由于坝体较高，若继续用土料筑坝，则下游坝坡坡比同样要达到1：4,这样不仅将占用较大的库容，还将浪费大量的人力、财力，而且对坝体稳定还极为不利，因此，为有效增大库容，本设计采用上游式尾矿砂直接充填筑坝法筑坝。由于业主在委托我院进行尾矿库设计时未提供任何尾矿物理力学指标试验数据，故本设计仅能参照类似尾矿库生产数据进行设计。数据选取如表3-1：表3-1类似尾矿库尾矿砂的物理力学指标参数尾矿砂名称平均粒径仃敏粒:役不均匀系数天然重度孔隙比压缩系数渗透系数抗剪强度DpDio(d6o/Dio)Ye31-2kc9mmmmKN/m3%1/KPacm/sKPao尾中沙0.35().1()3.0180.81.7X10-41.5X10-37.8434尾细沙0.200.073.018.50.91.7X10-41.3X10,7.8433尾粉沙0.0750.024.0190.91.6X10”3.75XIO-49.8030尾粉土0.050.016.0200.952.1X1041.25XI049.8028尾粉质粘土0.0350.00310.019.51.04.1X10-43.0X10“10.7816尾粘土<0.020.0025.0181.49.2X10-42.0XIO-713.728类似尾矿库尾矿的沉积规律为：粒径大于0.037mm的沉沙质在动水中沉积较快，形成了冲积滩的主要部分；粒径介于0.037mm〜0.019mm的推移质在动水中沉积较慢，是形成冲积滩的次要部分，是水下沉积坡的主要部分；粒径介于

180.019mm~0.005mm的流动质在静水中沉积也很慢，为矿泥沉积区的主要部分；粒径小于0.005mm的流动质在静水中也很不容易沉积，形成了水中的悬浮物。从类似尾矿库尾矿的物理力学指标参数和沉积规律看，粗粒尾矿始终沉积于坝前，且渗透性能相对较好、力学强度指标也相对较高，有利于渗流的控制和尾砂的稳定；因此，只要采用坝前均匀放矿，使粗粒级尾矿尽量沉积于坝前，就完全可用坝前的尾矿砂来实施筑坝；本设计即采用此方法筑坝，从许多大型尾矿库采用此筑坝法筑坝多年的效果看，此筑坝方式具有了较高的经济性和可操作性。3.1尾矿入库和放矿方式选择本尾矿库设计采用坝前均匀放矿方式。建设单位应另行进行尾矿入库和放矿设计。3.2尾矿堆积坝构造与材料设计由于初期坝采用透水堆石坝，就使得初期坝坝体浸润线高度得到了较好的控制和降低，为尾矿砂的沉积固结创造了良好条件,当尾矿砂堆积至初期坝坝顶时，初期坝的坝前已具备了沉积良好的尾矿沉积干滩。尾矿堆积子坝对整个尾矿堆积坝而言，仅仅是下游坡面的一级级护体，其级数越多，则子坝越矮、投资较少，但施工则越频繁，对运行管理的要求也越高。由于该尾矿库地处不太开阔的沟谷内，库容随堆高增高而增加的量不大，故子坝修筑高度不宜过低。本设计经技术经济比较后确定每级尾矿砂子坝高度为5m。

19尾矿堆积子坝上游坡坡比为1：3,子坝下游坡坡比为1：4.0,下游坡面外覆0.6m厚的沙质土护坡。子坝共5级，在尾矿堆积坝下游坡面的每级子坝间留2m宽的马道，因此，子坝的总坡比实为1：4.3o子坝的填筑必须采用分层碾压法施工，要求其含水率W17%、密实度＞95%、承载力＞0.1MPa。下游坡面外覆覆土为沙质土，土料不能从坝肩采取，而应尽量取自库内，覆土要用人工或机械夯实。尾矿最终堆积标高为1961m,到最终坝体标高时闭库。在子坝填筑和运行期间，坝体随时要保持至少1m的安全超高。尾矿库沉积尾矿砂是子坝的坝基，也是整个尾矿堆积坝的一部分，筑坝前应在坝基处对沉积的粗粒尾矿砂进行夯实，以增加尾矿砂的密实度，并确认坝前沉积的尾矿砂是粗、中粒沙并有足够的干滩长度及坝基尾矿砂是非饱和的方可筑坝。若不能达到上述条件，则必须对坝基进行处理，处理措施应当根据尾矿砂沉积特性、筑坝高度、地震烈度等结合施工条件决定，可采用填块石碾压加固、铺设加筋布、排水沙井、碎石振冲桩等方式处理措施。当尾矿库使用到设计坝高的1/3和2/3高度时，应对尾矿堆积坝进行工程地质勘查和稳定性分析。3.1尾矿库实有库容计算库容计算方法仍然采用等高线法，计算方法与初期坝坝前库容的计算方法完全相同，计算得出的尾矿库内各堆积标高的库容见表3—2o表3-2尾矿库库容计算表

20标高（m）面积（m2）累加全库容（n?）累加有效库容（n?）利用系数11892279.1600119412796.6113689.4310613.660.6119936923.48121989.6680793.280.65120440479.12475496.16252847.310.70120954592.52638175.26403631.450.75121479469.35723329.94578663.950.80121984259.16832651.22682753.540.85122490033.31998382.40898544.160.90由表3—2可知，当尾矿堆积至最终标高1224.00m时，全库容为99.83万m3,有效库容为89.8万m3,可堆存该选厂按设计规模生产近5.7年所产生的尾矿砂。5最终坝坡的稳定性分析同样采用圆弧滑动法，考虑因素与力学参数取值同前述，对最终坝坡（1224m标高）的稳定性进行了验算，坝体安全系数计算结果为：1.26（洪水运行），1.13（特殊运行）。据规范规定，四级库在正常运行情况下，其稳定安全系数大于1.15,洪水运行情况下，其稳定安全系数大于1.05,特殊运行情况下，其稳定安全系数大于1.00。因此，最终坝坡的稳定性均满足了规范要求。4渗流分析及渗流控制方案4.1渗流分析坝体渗流分析的目的有：①确定坝体浸润线的位置，为坝体稳定分析提供依据；②确定坝体和坝基的渗透流量，以估算库水的渗漏损失；③确定坝体和坝基渗流逸出区的渗透坡降，检查产生渗透变形的可能性，以便采取适当的控制措施。

21本工程采用水力学法进行渗流计算，坝基上有透水碎石带情况下的计算公式为：单宽流量勺=汕32L式中:q-单宽流量（m3/d.m）；k-坝体渗透系数（m/d）；Hr■上游水位（m）；he-焦点处的高度（m）；L-浸润线的水平投影长度（m）。浸润线方程为I"22fle式中：y-浸润线的竖直投影长度（m）其余符号意义同前式。借助理正渗流分析计算软件，即可求出浸润线的位置、高度、形态及单宽流量。典型剖面的坝体浸润线展布形态如图4-1所示。单宽流量q=0.532（m3/d.m）；全坝段最大总渗流量Q=26.5(m3/d)o

22图4-1浸润线形态断面示意图（单位：m）

23从坝体浸润线展布形态图分析，在初期坝坝体渗透系数与尾矿砂筑坝坝体渗透系数处于同一数量级时，整个尾矿坝坝体中浸润线还是较高，在这种情况下，初期坝及附近子坝不可能发生流土和管涌，但其他子坝就很可能发生，因此，还必须采取工程措施进行渗流控制。4.2渗流控制方案从表3-1可见，尾矿砂的渗透系数较小，渗透性能较差，在此情形下，整个尾矿堆积坝坝体中的浸润线位置会比较高，同时,也为了确保整个坝体不会发生渗流、流土和管涌，还必须要进行渗流控制，有效地降低坝体浸润线。本设计渗流控制系统采用软式透水管，型号为FH200-JC937-2004,导流管为镀锌管。本设计选用6200、单根管长35m的软式透水管和6100的导流镀锌管呈纵、横向布设组成单层排渗系统，整个排渗系统由5层单层排渗系统构成。纵、横向软式滤水管、导流管相交处用直通、三通、四通连接（接头处的空隙必须用无纺布填塞密实），每层排渗系统由1根（共5根）导流镀锌管将渗水引出坝体，汇集于每道子坝上的集水渠中，再由集水渠将渗水导出库区。整个排渗系统需消耗软式透水管1425m、导流镀锌管140m、直通（三通、四通）共36个。导流镀锌管和透水管必须保证1%的铺设坡度（此时，透水管内流速可达0.969m/s,流量可达30.44L/S）,即纵向透水管始终坡向横向透水管，横向透水管始终坡向导流管，导流管始终坡向坝体下游。埋设透水管和导流管前，必须先将尾砂推出形成1：100

24的坡比并夯实，对于导流管可直接埋设，对于透水管还必须先挖出宽、深皆约为0.8m的圆形小沟并将四周夯实，再于沟内填塞约0.3m厚的沙砾料并夯实，然后置透水管于沟内沙砾料表面中心，最后再用沙砾料将透水管掩埋、夯实，直至填满小沟。按照本设计采用尾矿砂构筑子坝时，必须设置排渗系统，否则，尾矿库安全没有保证。同时，为尽可能地保护子坝免受大强度的雨水冲刷，也为了及时排出导流管出水，本设计拟在子坝上修筑4条集水渠，4条集水渠汇水汇集于沿右坝肩布设的集水渠或排水沟中而排出库区。集水渠（0.4m义0.4m断面）和排水沟（0.8mX0.8m断面）采用砖砌成，砖砌层方量约为332.2m3,砖砌层基底垫100mm厚碎石层，集水渠、排水沟内壁、底全程采用1：2水泥砂浆抹面。排渗设施属隐蔽工程，必须按设计要求精心选料、精心施工,详细填写隐蔽工程施工验收记录，并绘制竣工图；在尾矿库运行期间应加强观测，注意坝体浸润线出逸点的变化情况和分布状态,严格按设计要求控制；当发现坝面局部隆起、塌陷、流土、管涌、渗水量增大或渗水变浑等异常情况时，应立即采取措施处理并加强观测，同时报告企业安管部门或当地安全生产监督部门。

255排洪（水）系统5.1洪水标准确定四等库的防洪标准的洪水重现期为：初期为30〜50a,中后期为100〜200a,结合本尾矿库运行年限及溃坝可能对下游造成的危害程度,本次设计尾矿库洪水标准采用100年。5.2洪水量计算由于本区域无洪水实测资料，故采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》的资料为依据，采用推理公式法计算最大洪峰流量。推理公式的基本关系式：Q=0.278\!/iF具体计算成果如下：FLJ产0mH24Cv24C\，61070.1110.4831.863.8340.41900.46680.38P(%)h6Sp24TQm1238.5172.040.5889.253.2380.6728.938.67表中Qm——设计频率最大洪峰流量（n?/s）T——流域汇流时间（h）

26W——洪峰径流系数-26-

27|1产流参数（mm/h）To——当w=l时的流域汇流时间（h）Sp设计频率暴雨雨力（mm/h）n3——暴雨公式指数H6、H24设计频率24h、6h暴雨量P（%）——洪水频率Cv6、Cv24——变差系数M汇流参数F汇流面积L——汇流长度J——汇流沿L的平均坡度由于在使用到终期以前，整个尾矿库库长不长、库面有效调洪面积较小，因此，库内不考虑调洪，故一场百年一遇暴雨所产生的洪水总量必须及时排出，以确保整个尾矿库的安全。5.1整体排洪（水）方案由于整个库区的平面展布形态呈“V”字型，本设计从经济性、施工方便可行性的角度出发，经多种排洪方案的技术经济对比后,拟采用在库内部沟底现场架模浇筑钢筋混凝土排洪管结合溢流斜槽一次性排出库内洪水和沉清水。排洪管采用采用2.5mX3m矩形断面，浇筑坡降5%,由该排洪系统，来实现库区上游洪水和库内洪水与多余澄清水的可调节和接替运作排放。在建设初期坝之前，即要浇筑好坝内一段混凝土涵洞，在其

28达到养护期后方可筑坝。在整个涵洞浇筑完毕并达养护期后，尾矿库方可接纳尾矿。5.1排洪（水）系统设计5.1.1混凝土涵洞系统泄洪标准的采用根据尾矿库的等别、受淹后的损失和修复难易等因素，综合确定该系统的设计洪水重现期为lOOao5.1.2混凝土涵洞系统的水力计算由于尾矿库两岸地形坡度较大，受施工场地狭窄、地形复杂等条件的限制，本设计为确保排洪系统水力条件的良好，拟全部采用矩形的断面型式。则有：流量公式：Q=3•V流速公式：曼宁公式：足•秋n式中：Q——流量（nr7S）3过水断面面积（m2）V流速（m/s）R——水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（m）I水力坡度C——流速系数（谢才系数）

29n——沟壁粗糙系数（据材料而定）考虑到排洪系统将埋于尾矿砂下而承受一定的压力，因此，排洪涵洞要采用钢筋混凝土在施工现场支模整体浇制，排洪涵洞采用矩形断面型式（非满流，n=0.013）,根据其所布置地段的地形坡度情况，涵洞纵向最小坡度I值为0.05；矩型过水断面宽取2.0m,高取3m；充满度按95%考虑，则用上述曼宁流量计算公式计算可得，其过流能力可达67.84m3/s此断面及坡度的溢流斜槽过水能力已大于泄洪流量38.67m3/s,5.1.1排洪（水）系统设计要点排洪涵洞采用C30钢筋混凝土现场架模浇筑，采用2.5mX3m矩形断面型式，长494.506m,涵洞侧壁厚为350mm,底板厚为350mm,顶厚为350mm；洞底板纵向坡降50%。，底板需全程设置跌水平台。排洪涵洞基本沿沟谷底（谷底几乎为裸露的基岩）布置，这样既可保证排洪涵洞基础坐落于基岩上，也可有效减小开挖工程量。排洪涵洞每隔20m必须设置一道贯通性沉降缝，缝宽为30mm,缝间填塞沥青麻丝；为增强系统的水密性，整个排洪（水）系统混凝土系整体浇筑。5.2回水利用方案回水利用方案由业主另行设计。1.1.1、安全与工业卫生本工程为XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX尾矿库工程，其本身是一个环保工程。尾矿库的建设符合国家建设项目“三同

30时”的要求，也是该项目改善和治理环境必须采取的技术措施。6.1环境保护1.1.1设计依据和采用的标准1)环境质量标准①《环境空气质量标准》GB3.95-1996二级；②《地面水环境质量标准》GB3838-2002III类；③《地下水环境质量标准》GB/T14848—93IH类。2)污染物排放标准①《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996二级；②《污水综合排放标准》GB8978-1996一级；③《工业企业厂界噪声标准》6812348-9011类；④《一般工业废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599-2001；⑤国环字(86)第003号文《建设项目环境保护管理办法》;⑥国环字(87)第002号文《建设项目环境保护设计规定》;⑦国家环保总局1992年10月《防止尾矿污染环境管理规定》。1.1.2环境现状尾矿库位于选矿厂下部的南西侧沟谷内。尾矿库所在区域位于川西北高原南缘、金沙江北岸。整体地势西高东低，区内地形地貌受岩性及构造的控制，山脉多呈SN走向，高差较大、冲沟发育、谷坡陡峻，属于构造剥蚀的中山区地貌。尾矿库坝址区及整个库区位于北西走向的沟谷内，尾矿库初期坝轴线处沟宽相对狭窄，坝轴线处底部标高1189.00m,底宽约16m；

31两侧山坡高约100m,坡度20。〜35。。尾矿库所处区域多年平均降雨量约为900mm,多集中在每年的5〜10月。场地内地下水埋深一般，地下水类型为大气降水补给的孔隙型潜水。无自然保护区和风景名胜区。1.1.1建设项目污染源及其治理措施按照国家的有关规定：新建、扩建和改建工程的环境保护必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。尾矿处理过程中对环境的影响主要是生产中尾矿、废水、尾矿坝扬尘对环境的影响。对这些影响，本设计中都采取了相应的防范手段和治理措施,以达到保护环境的目的。1.1.1.1废水及其治理废水主要为生活废水和尾矿浆，生活废水产量很少，设计中考虑直接排放，不会对环境造成污染；尾矿浆全部排入尾矿库中堆存，库内澄清水返回选矿厂生产复用，不会造成环境污染。1.1.1.2粉尘及其治理工程实施及运行中粉尘主要是尾矿堆放过程中产生的扬尘。由于尾矿坝周围居民较少，粉尘的影响仅限于尾矿坝附近。对于在尾矿库库区内工作的职工，应加强个体防护，旱季可采取洒水方式抑制扬尘的产生，以减少粉尘对职工健康的影响。尾矿子坝堆筑完成后，应及时对坝坡进行覆土o.6m,

32减少尘土飞扬，从而减少对环境的污染。1.1.1库区绿化与复垦尾矿库的建设对土地的利用和景观生态有一定的负面影响，但尾矿库在服务期满后采取绿化、复垦措施，可以使其对周围环境的影响降至最低，可使破坏的环境得到一定的补偿，加之该地区不属于风景名胜区，项目建设后可防止尾砂乱堆乱放污染环境。绿化在防止污染、绿色植物能降尘、减噪，、保护和改善环境方面起特殊的作用，它具有较好的调温、调湿、吸收灰尘、净化空气，减弱噪声等功能。本工程主要考虑对尾矿库周围进行绿化,绿化树种以吸声滞尘效果较好的常绿阔叶树为主。为防止水土流失和恢复植被景观，本项目将有计划对库区进行复垦，尾矿库封闭后，应及时进行闭库设计和施工，坡面设纵横向排水沟，使雨水排除库区外，最终库区顶面覆盖自然土0.5〜0.7m,并均匀压实，再加营养土0.2m,对滩面植树种草，以恢复植被及场区自然景观，尾矿库面形成2%的平整斜坡以利排水。6.1.5环保设施投资概算及环保机构本工程为XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX尾矿库工程设施工程，整个工程均为环保项目，环境保护投资268.07万元。根据国家有关规定要求，本工程将配备环境保护管理及工作人员8人进行专人管理，不设环保机构，各种检测分析外委。6.2安全与工业卫生

33为贯彻“安全第一，预防为主”的方针，确保尾矿库工程在建成投产后，有一个好的的劳动条件和生产环境，以保障职工的安全与健康，按照国家和主管部门的有关规定进行设计。6.2.1设计依据①《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部（1996）第3号令；②《工业企业设计卫生标准》TJ36-79;③《冶金企业安全卫生设计规定》；④《水工建筑物抗震设计规范》；⑤《生活饮用水卫生标准》GB5749-85；6.2.2主要危险、有害因素分析1）主要自然危险因素由于本工程沿线均处于7度地震烈度区，因此，工程中所有建、构筑物按7度抗震设防。2）生产过程中主要危险、有害因素①修筑初期坝、尾矿堆筑子坝、修筑排洪系统构筑物等生产过程中不按规程操作造成的伤害。②尾矿坝垮塌造成的危害；③排洪构筑物失效将危及尾矿坝的安全。6.2.3尾矿库的安全措施1）尾矿坝的安全

34该尾矿库按库容和坝高及重要性确定其等别为四等，相应尾矿坝等级为4级。尾矿坝坝坡抗滑稳定允许最小安全系数K正常21.15,K地震21.00,坝坡稳定分析计算结果满足规范安全要求。2）排洪构筑物的安全尾矿库排洪构筑物为排洪涵管及排水斜槽。建筑物等级为4级，设计标准洪水重现期100年一遇。确定排洪系统断面时，考虑了一定的净空，其过流能力完全满足设计洪峰流量的要求。在今后生产、管理过程中，设置专人对尾矿坝和排洪构筑物进行维护和管理，以确保尾矿坝的稳定和排洪构筑物的畅通无阻,避免事故的发生。6.2.3工业卫生与劳动保护对尾矿处理生产线现场作业人员，必须加强对粉尘的个体防护，在高粉尘现场的工作人员，必须配备口罩等防护器具。定期对作业人员进行身体检查，防止职业病的发生。定期发放劳动保护用品，作好卫生保健工作。7技术经济7.1资金筹措本工程所需投资268.07万元,全部由各选厂自筹，不计利息。7.2劳动定员及职工培训7.2.1劳动定员本工程完工后，隶属于XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX,

35有关生产工人根据生产需要，按照精简、高效的原则进行配置。尾矿处理系统采用连续工作制。年工作天数300天，每天3班，每班8小时。根据上述原则编制的尾矿处理系统职工定员为8人。7.1.1职工培训企业应对职工进行必要的培训，使他们尽快掌握岗位操作技能，提高工作效率。由于该选厂目前已处于筹建期，选厂的工程技术人员和生产工人应尽早接受尾矿处理方面的知识培训。培训可安排在公司内进行，也可往外送培。培训的期限应根据各岗位工种的技术含量、操作的复杂程度区别对待。7.2尾矿处理成本测算7.2.1测算依据①人工筑尾矿子坝按8元/m)②工资及福利费按15000元/a・人；③折旧年限5.7年，残值率按5%考虑。7.2.2测算结果

36根据上述依据，尾矿单位处理成本测算详见表7—1。表7-1尾矿经营费测算表序号项目名称单位单价（元）年消耗量（万m3）金额（万元）备注I尾矿筑坝元/n?80.110.882动力消耗兀/kwh3备品备件1.54工资及福利元/a•人1500012.005年折旧47.26年其它费用4.827年经营费用66.48尾矿单位处理成本元/m，4.23注：表中未含尾矿输送及回水系统费用;7.1主要技术经济指标尾矿库设计的主要技术经济指标详见表7-2o表7-2主要技术经济指标一览表指标名称指标值设计尾矿年排放量（万t/a）25尾矿小时处理量（t/h）34.7矿浆重量浓度（％）14矿浆量（m3/h）247.85矿浆比重1.1尾矿库筑坝方法初期：堆石坝；后期：尾矿砂堆坝尾矿库总库容（万n?）99.78尾矿库有效库容（万n?）89.8坝高（m）34尾矿最终堆积标高（m）1955.0工程总投资总造价（万元）268.07建安费用（万元）252.9设备费用（万元）0其他费用（万元）15.17尾矿处理单位成本（元/t）4.238投资概算8.1主要工程内容

37本项目为XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX洗选厂尾矿库工程。概算编制范围为初期坝（包括坝体填筑、反滤层、无纺布等）；尾矿堆坝系统（筑坝、覆土）；排洪系统（包括排洪涵洞、涵沟）；排渗系统（包括排洪沟、集水渠）等。尾矿输送系统、尾矿库回水系统、尾矿值班房、总图道路的项目等不包括在本概算范围内。8.1编制依据本项目投资概算是根据初步设计、现行的设备及材料价格、相关的定额及政策法规以及相关专业所提资料进行编制的。①工程量根据各专业提供的清单进行编制；材料单价参照业主所提供的价格进行编制。②概算定额依据《冶金矿山尾矿工程预算定额》、《四川省建筑预算定额》＜SGDl-2000-SGD5-2000＞＞《四川省建筑工程市政预算定额》、《工程建设全国机电设备2001年价格汇编》）编制。8.2主要材料价格材料价格及材料价格调整依据《四川省建筑工程预算定额》（2000）、《2004年四川省工程造价信息》及近期凉山州建筑工程材料结算价和市场信息价执行。425#水泥480元/t中、细砂、砾石100元/n?

38块石、片石、毛石30元/m,级配碎石73.2元/一钢筋68〜6142800元/t钢筋616〜6243000元/t钢筋625以上3200元/t8.1工程概算本工程概算总造价为268.07万元，见表8—3。按费用投资构成分析见表8-1,按工程性质投资分析见表8-2表8-1按费用投资构成表项目名称投资金额（万元）占估算值比例（盼建筑工程252.994.34其它费用15.175.66总计268.07100.00表8-2按工程性质投资构成表序号项目名称投资金额（万元）占估算值比例（Q1初期坝20.286.342尾矿堆坝系统4.691.173排洪系统204.9280.274排渗系统20.016.265其它15.175.66合计268.07100.00

39表8-3XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX选厂尾矿库工程序号项目或工程名称概算值（万元）合计建安费设备费其他费用工程费用1初期坝工程20.2820.282尾矿堆坝工程4.694.693排渗工程20.0120.014排洪（水）工程204.92204.92小计252.9252.9一其他费用1设计费252.9X4.5%11.3811.382监理费252.9X1.5%3.793.79小计-15.1715.17工程造价252.915.17268.07

40附表工程材料、设备、工程量、投资综合汇总表共4页第1页工程名称子项名称序号材料、设备或工程量名称材质材料规格或设备型号单位数量定额号单价（元）合价（万元）备注建安设备建安设备XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX洗选厂尾矿库工程初期坝工程1块石m33125309.382级配碎石3m120073.208.783粘性土3m2653082.124小计20.28

41附表工程材料、设备、工程量、投资综合汇总表共4页第2页工程名称子项名称序号材料、设备或工程量名称材质材料规格或设备型号单位数量定额号单价（元）合价（万元）备注建安设备建安设备XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX洗选厂尾矿库工程尾矿堆坝工程1坡面覆土m3586084.69小计4.69

42附表工程材料、设备、工程量、投资综合汇总表共4页第3页工程名称门贞名称序号材料、工&名称材质材料规格或设备型号单位数量定额号单价（元）合价（万元）备注建安设备建安设备XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX洗选厂尾矿库工程排渗工程1导流管钢管热轧无缝钢管Kg1801.15.00.902直通A3钢DN150,d0=150Kg2205.50.123三通、四通A3钢DN150,d0=150Kg196.775.50.114滤水管4)200M1425709.985砂砧斗M3671.4100.676土体开挖M3487.180.397砖砌层M:,332.22076.888M377.273.20.569砂浆抹面M(19.92000.40小计20.01

43附表工程材料、设备、工程量、投资综合汇总表共4页第4页工程名称子项名称序号方楸设备处程量名称材质材料规格或设备型号单位数量定额号单价（元）合价（万元）备注建安设备建安设备XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX洗选厂尾矿库工程排洪（水）「.程1土石方开挖m3155716.083.91土与次坚石各一半2磔土C303m2879.3130086.38浇筑排洪系统3616、力12、e10t3643000109.28排洪系统配筋4混凝土CIO3m201.862505.05科联系统基础小计204.92