尾矿库闭库设计方案说明书

.贵港市福六矿业开发有限公司六梅选矿厂奋碑尾矿库 闭库设计 广西工业建筑设计研究院 二00七年六月 贵港市福六矿业开发有限公司六梅选矿厂奋碑尾矿库 闭库设计 院长：韦荣将 副院长、总工程师：黄海 项目负责人：伍炳源 参加设计人员： 审核：伍炳源 校核：赵松林 设计：陈乾渝 广西工业建筑设计研究院 二00七年六`月 目录 1 概述 1.1 项目提出的背景 1.2 项目的重要性、必要性及意义 1.3 项目简介 2 设计依据及 2.1 设计依据的法规文件 2.2 设计的技术标准 2.3 设计的基础资料 3尾矿库闭库设计 3.1尾矿库现状 3.2尾矿库闭库设计前期工作 3.3尾矿库闭库设计措施 3.3.1 尾矿库闭库设计原则 3.3.2 尾矿库闭库设计 3.3.3 尾矿库排洪系统闭库设计 3.3.4 闭库#工程施工#及验收 3.3.5 尾矿库闭库后的维护及管理 4 安全专篇 4.1 坝体稳定性分析 4.2 尾矿库闭库安全整治及维护管理安全措施 4.3 尾矿库主要危险因素及防治措施 5 尾矿库闭库环境保护专篇 5.1 闭库环保设计 5.2 闭库生态环境恢复 6 尾矿库闭库概算及实施进度7建议 8附件环保监测化验报告 9附图 1）闭库设计总 2）尾矿库闭库平面图 3）1-1剖面及大样 1 概述 1.1 项目现状 贵港市福六矿业开发有限公司六梅选矿厂位于贵港市北部，距市区约34KM，其中21KM为三级柏油路，9KM为乡村公路，另4KM为进选矿区的矿厂简易公路。六梅选矿二厂建于1998年，日处理原矿量50d/t，属小型选矿厂，其配套的奋碑尾矿库位于选矿厂西北方向的奋碑山沟里，距选矿厂水平距离约500m 左右。尾矿库为山谷型上游式尾矿库，设计总库容为5万m3，初期坝坝高9.0m，后期坝坝高19.0m（面标高236.0m），总坝高约28.0m，五级尾矿库，设计堆积坡比为1:3.2。尾矿库上游集水面积0.045km3。 目前库内尾砂已堆至240.7m标高，超设计标高4.7m。2007年6月贵港市福六矿业公司委托我院对该尾矿库进行闭库设计。 1.2 项目的重要性、必要性及意义 贵港市福六矿业公司六梅选矿厂奋碑尾矿库经多年的使用，目前堆高已超设计标高，坝坡比陡于设计坡比，经复核计算，抗滑稳定系数低于规程最小要求。存在不安全因素。此外，矿山环境污染和破坏突出，给周围自然环境、社会经济生活带来了较大的负面影响。矿区内存在大量土地被占用、植被及山坡土体遭破坏严重，形势十分严峻。其影响将远远超出矿产资源开发活动的地域和空间。如不彻底根治，不仅加重对周围环境的污染，还将进一步破坏区域生态平衡、诱发多种地质灾害及人类疾病，使人民群众健康和生命财产安全受到威胁，区域内可持续发展将受到制约，矿山环境恢复治理工作已刻不容缓。 采取适当的组织措施，，对矿区环境进行综合治理与恢复，可以恢复植被，减少水土流失，减轻消除对当地环境的污染，避免各种地质灾害的发生，不仅可以有效地保护生态环境，而且还能促进矿业的可持续发展，具有长远的经济效益、社会效益和环境效益。尾矿库的闭库工作是矿区治理、恢复和环境保护重点工作之一，消除影响经济发展和不利环境保护的因素，恢复矿区的生态环境是环境保护极其重要的工作。 -1- 温馨推荐 您可前往百度文库小程序 享受更优阅读体验 不去了 立即体验 1.3 项目简介 贵港市福六矿业公司六梅选矿厂奋碑尾矿库的闭库工程主要治理内容是尾矿坝经坝坡稳定复核计算后进行压坡、削坡维护修整、库内废渣进行平整、排洪排水系统进行维护，建立坝体变形观测系统以方便以后管理监控。库面需复土复垦，恢复自然植被，按有关进行闭库设计，彻底恢复治理库区的生态环境。 2.2 闭库设计依据的技术标准及参考文献 ⑴《一般工业固体废物贮存、处置场污染污染控制标准》（GB18599-2001） ⑵《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90） ⑶《冶金矿山尾矿设施管理规程》[冶金部（90）冶矿字第185号] ⑷《选矿安全规程》（GB18152-2000） ⑸《尾矿设施施工及验收规程》（YS5418-95） ⑹《污水综合排放标准》（GB8978-1996，二级） ⑺《地表水环境质量标准》（GB3838-2002，Ⅲ类） ⑻《环境空气质量标准》（GB3095-96，二级） ⑼《土壤环境质量标准》（GB15618-95，二级） ⑽《尾矿库安全技术规程》（AQ 2006-2005） ⑾《关于尾矿库闭库安全验收工作的通知》[国家经贸委（2000）413号] 2.3 闭库设计的基础资料 ⑴《六梅选矿厂奋碑尾矿库1/500现状测量地形图》（贵港市福六矿业公司2007.5） ⑵《贵港市福六矿业公司六梅选矿厂奋碑尾矿库闭库岩土工程勘察报告》（广西基础勘察工程有限责任公司2007.5） ⑶《贵港市福六矿业公司六梅选矿厂奋碑尾矿库施工图设计文件》（广西工 -2- 业建筑设计研究院1999.1） ⑷水文气象资料（贵港） 年平均气温：21.5℃ 年最高气温：39.5℃ 年最低气温：-3.4℃ 年平均降雨量：1475.5mm; 年平均蒸发量：1799.6mm; 最大日降雨量：179.8mm; 最大24小时暴雨变差系数Cv24=0.55； 最大24小时暴雨偏差系数Cs=3.5Cv 尾矿库上游汇水面积0.0452km2 ⑸贵港市福六矿业公司提供的有关资料及现场收集的资料 3 尾矿库闭库设计 3.1 尾矿库现状 根据现场调查实测，尾矿库初期坝建设基本按图纸施工，初期坝高9m，为透水堆石坝。下游坡比1:2.2，上游坡比1:1.7。后期坝设计坡比1:3.2，高为19m，实际施工为1:2.0，高为23.7m，坡比及高度均超出设计值。排水系统为砼盖板砌石斜槽。内空尺寸为0.6mX0.8m。目前库内排洪系统基本完善、有效。 3.2 闭库设计的前期工作 3.2.1 尾矿库现状测量 尾矿库进入闭库程序后，业主即对尾矿库现状进行1/500地形测量，提供了现状测量图，给闭库设计提供了有利条件。 3.2.2 尾矿库现状岩土工程勘察 该尾矿库进入闭库程序后，业主委托广西基础勘察工程有限责任公司对尾矿库进行了现状岩土工程勘察工作，并于2007年5月提交《贵港市福六矿业公司六梅选矿厂奋碑尾矿库岩土工程勘察报告》，其主要有关内容及岩土指标如下： -3- 3.2.2.1 场地工程地质条件 （一）地层 根据钻探资料和区域地质资料，场地岩土层分布较单一，主要为第四系植 物层耕表土①、压实粘土① -1、粉细砂（矿渣）① -2 及残积形成的粉质粘土②、粉 砂岩③等组成，现描述如下： 1、耕表土① 黄灰、灰褐色，由粘性土、粉砂及少量碎石等组成，含较多的植物根系、有机质等，高压缩性，属不良土层，仅见于ZK1、ZK2、ZK3钻孔，层厚0.60～ 1.00m。 2、压实粘土① -1 黄褐、土黄色，为初期坝坝体，物质来源于附近开挖的砂岩风化产物，稍湿，可～硬塑（压密）状态，混杂约10%的碎石，成份为风化砂岩碎屑，土质较均匀，无杂质。属中等压缩性土。见于ZK4、ZK5、ZK6钻孔，层厚3.70～9.00m。 3、粉细砂① -2 灰黑、黄灰等色，顶部（10m以上）呈中密状态，下部（10m以下呈稍密状态），以粉砂、细砂为主，夹少量中砂、粗砂及碎石。根据土工试验结果：尾矿粒径在0.25～0.075居多，层厚11.2～22.1m，主要分布于库区。 4、粉质粘土② 黄褐、棕黄色，稍湿，硬塑状态为主，局部可塑状，含少量砂岩碎屑及少量黑色铁锰质氧化物，为粉砂岩、泥岩的风化残积层，以粉质粘土为主，局部相变为 粘土、粉土层。干强度高、韧性高，无摇振反应，根据土工试验结果：压缩系数a 1-2平均值为0.11MPa，属中等偏低压缩性，层厚2.70～7.30m。 5、粉砂岩③ 褐黄色，强风化，细粒结构，中厚层状构造，构造和风化裂隙很发育，泥质充填，岩石破碎，岩芯呈碎块状、碎石状、短柱状，岩面随地形坡度起伏。干钻及冲击不进，属软岩，岩体极破碎，岩石基本质量等级为Ⅴ级。其与上覆第四系土层呈角度不整合接触关系，厚度1.30～5.30m。 -4- -5- （二）地基土参数的确定 根据室内土工试验、土层特征、原位测试成果并结合建筑经验提供地基土参数值。主要地基土层的含水量ω、孔隙比e 、液性指数I L 、内聚力标准值C K 、内摩擦角标准值ΦK 、变形模量Es 、地基承载力特征值f aK 等指标值建议如下表： 各岩土层物理力学性质指标建议 注：打*号为经验值 （三）水文地质条件 库区范围内地下水类型有第四系松散岩类孔隙水、寒武系粉砂岩、细砂岩裂隙水，其水文地质特征见插表 3.2.2.3岩土工程分析与评价 （一）场地稳定性与适宜性 库区内无断裂构造通过，场地稳定，库区及坝址两侧山坡坡形完整，植被发育，历史上没有山体滑坡、泥石流等地质灾害记载，在没有外界和人为因素的影响下，库区及坝址斜坡为较稳定的斜坡，在勘察期间，在初期坝与后期子坝之间发现管涌现象，管涌范围6×5m2，管涌带走的粉细砂将慢慢掏空库区的主要堆积体（尾矿），将严重影响坝体的安全，因此，在管涌地段应采取高压注浆或其它措施。 （二）场地地震效应 根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），贵港市的地震设防烈度为6度，设计地震基本加速度值为0.05g 3.2.2.4初期坝和堆积坝稳定性分析评价 根据勘探成果，坝址区无区域性深大断裂构造通过，抗震设防烈度为6度，场地土层属中硬土，场地类别属Ⅱ类，由于地形起伏较大，场地属对建筑抗震不利地段。场地内未发现滑坡、坍塌等不良地质作用，自然岸坡稳定。由于坝址岸坡表层主要由粉质粘土②层及粉砂岩③组成，粉质粘土、粉砂岩等土层体完整，整体强度高，由其组成的坝址岸坡稳定性好。初期坝建于较好的土层上，坝基无滑动、渗漏等问题，初期坝及坝基稳定；堆积子坝坝基为矿砂堆积层，矿砂堆积层较松散，具中等透水性，坝基易发生渗漏问题，对堆积子坝稳定造成威胁。应建立坝体变形观测系统等构筑物。 3.2.2.5结论与建议 1、拟建场地处于构造相对稳定区，抗震设防烈度小于6度，建筑场地类别为Ⅱ类，库区及其邻近无深、大断裂构造通过，无新近活动断裂构造存在，库区边坡稳定。 2、库区属对建筑抗震不利地段，抗震设防烈度为６度，设计地震分组为第一组，设计地震加速度值为0.05g，特征周期值为0.35s。 -6- 3、初期土坝以粉质粘土②层作坝基持力层，该层强度高，分布稳定，是较好的坝基持力层，该坝无滑坡、渗漏问题，坝体及坝基稳定。 4、后期子坝坝基由于渗漏会出现管涌现象，后期子坝及坝基稳定性受到严重威胁，须对坝基矿砂层进行压力注浆处理，以防管涌进一步发生，保证坝体及坝基的稳定。 5、建议对坝基稳定、岩土层渗漏、水土和渗出液化学性能进行监测。 3.3 尾矿库闭库设计措施 3.3.1 尾矿库闭库设计原则 尾矿库闭库应按正常库标准进行闭库整治设计，确保尾矿库防洪能力和尾矿坝稳定性系数满足《尾矿库安全技术规程》和有关规范、规程的要求，维持尾矿库闭库后长期安全稳定。 3.3.2 尾矿坝闭库设计 3.3.2.1 尾矿坝稳定性复核及整治措施 尾矿坝稳定性复核计算的参数按现状测量地形图确定坝体几何尺寸参数，及现状的岩土工程勘察报告提供的坝体及地基岩土物理力学指标进行坝坡稳定计算。本闭库设计坝坡稳定分析使用北京理正软件设计研究院的《理正稳定分析系统》软件进行。计算所用参数按岩土工程勘察报告所提供的坝体现状岩土参数。尾矿库坝坡稳定计算结果整理如下: 现状后期坝坝坡抗滑稳定最小安全系数:k min=0.85<1.15 ------------------------------------------------------------------------ 计算项目：等厚土层土坡稳定计算 1 ------------------------------------------------------------------------ [计算简图] -7- [控制参数]: 采用规范: 通用方法 计算目标: 安全系数计算 安全系数计算目标: 圆弧滑动法 不考虑地震 [坡面信息] 坡面线段数 6 坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数 1 6.000 6.000 0 2 10.000 0.300 0 3 13.200 6.000 0 4 2.500 0.000 0 5 47.000 23.500 0 6 100.000 -1.000 0 [土层信息] 上部土层数 3 层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系全孔压 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数 1 6.000 20.000 --- 41.700 11.300 --- --- --- --- --- --- --- 2 6.000 20.000 --- 20.000 7.400 --- --- --- --- --- --- --- 3 23.500 18.000 --- 5.000 28.000 --- --- -8- --- --- --- --- --- 下部土层数 2 层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系全孔压 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数 1 3.000 20.100 --- 41.700 11.300 --- --- --- --- --- --- --- 2 6.000 22.500 --- 10.000 28.000 --- --- --- --- --- --- --- 不考虑水的作用 [计算条件] 圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 条分法的土条宽度: 5.000(m) 搜索时的圆心步长: 5.000(m) 搜索时的半径步长: 2.000(m) ------------------------------------------------------------------------ 计算结果: ------------------------------------------------------------------------ 最不利滑动面: 滑动圆心 = (42.960,42.960)(m) 滑动半径 = 36.955(m) 滑动安全系数 = 0.850 起始x 终止x li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25.271 28.540 -25.783 3.63 20.00 7.40 100.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -43.58 84.36 28.540 29.200 -22.414 0.71 20.00 7.40 44.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -16.79 19.57 29.200 31.700 -19.800 2.66 20.00 7.40 202.87 0.00 0.00 0.00 -9- 0.00 0.00 -68.72 77.94 31.700 36.940 -13.558 5.39 20.00 7.40 662.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -155.21 191.48 36.940 42.179 -5.293 5.27 20.00 7.40 1000.79 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -92.33 234.75 42.179 47.419 2.859 5.25 20.00 7.40 1259.59 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 62.84 268.40 47.419 52.658 11.072 5.34 20.00 7.40 1439.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 276.40 290.32 52.658 57.898 19.528 5.56 20.00 7.40 1535.22 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 513.18 299.21 57.898 63.137 28.468 5.97 20.00 7.40 1536.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 732.18 294.71 63.137 70.619 40.775 9.91 5.00 28.00 1974.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1289.57 844.62 70.619 78.100 60.213 15.17 5.00 28.00 1163.85 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1010.08 383.25 78.100 78.700 73.620 2.13 5.00 28.00 33.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 32.20 15.67 78.700 79.154 76.812 1.99 5.00 28.00 10.34 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10.07 11.20 79.154 79.213 78.587 0.30 5.00 28.00 0.16 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.16 1.52 总的下滑力 = 3550.040(kN) 总的抗滑力 = 3017.006(kN) 土体部分下滑力 = 3550.040(kN) 土体部分抗滑力 = 3017.006(kN) 筋带的抗滑力 = 0.000(kN) 从上计算结果可以判定尾矿库在现状闭库后，其尾矿坝坝坡抗滑稳定最小安全系数小于规范要求，其尾矿坝稳定性不能符合规范要求。整治措施如下: ⑴立即放干库内存水，完善各项应急预案。 ⑵采用山坡残积土压坡加固，压坡时加入土工格每1000铺4000长, @2500沿坝横方向全长铺设，提高坡体抗剪能力。压坡范围详施工图纸。 ⑶坝顶削坡，顺序为从两边向中间逐渐削减，每次削减厚度不大于1m，每次宽度<10m，全坝面分为七段，顺序不得更改。施工过程中应设置观测系统 -10- 并派专人观测，确保施工期的安全。 ⑷库内整治，覆盖土300厚主，可种植灌木等恢复生态环境。 ⑸原坝肩截水沟，坝坡面截水沟有损坏的须全部按原设计修复，使坝坡的排水系统能正常运行。 ⑹做好排洪系统的维护工作，确保库内排洪系统有效，避免洪水浸坝发生事故。 压坡、削坡处理后尾矿库坝坡稳定计算结果整理如下: 整治后坝坡抗滑稳定最小安全系数:k min=1.186>1.15 注：贵港市地震烈度为6度，无特殊运行工况 详细计算详见“4.尾矿库闭库设计安全专篇”。 3.3.2.2 尾矿库库面排水系统及观测系统整治措施 ⑴尾矿库库面必需整平，宜沿库纵向从库尾向坝首有0.5%~1%的坡度，沿库横截面从中轴线向两边有0.5%~1%坡度，以利库面雨水能顺畅排向库边及下游。 库面整平后复土0.3米厚，覆盖土宜用生产剥离的废土，种植耐旱易生长的草木，恢复自然生态环境，保护库面，减少雨水渗入库内，也减少库面扬尘现象。 尾矿库原地貌以旱地为主，整治库面先种草达到固沙养护目的，待日后遵照国土规划再进行整治复垦还田。库四周设置环形截水沟，防止讯期库外水排入库内。 ⑵建立尾矿坝体变形观测系统 尾矿库设计规范规定四级及四级以上的尾矿库必须设置坝体变形观测系统。本库属四级库，因此需在尾矿坝顶面设置坝体变形观测桩，设置办法沿坝纵向轴线在坝内设置三根变形观测桩，两端岸基各一根，坝体变形观测桩长2米，截面150×150，用钢筋砼予制，桩顶有φ100×150予留孔安装桩标，桩埋入坝内1.85m，外露0.15m，用经纬仪观测安装好桩标并记录原始数据，以后汛期每月观测一次，平时每季度观测一次(汛期按每年4~9月)，每次观测均需记录观 -11- 测数据，当发现水平位移积累变形超过30mm，或沉降积累变形超过50mm，则作为坝体出现险情处理，须立即采取措施排除险情。观测变形发现坝体有突变亦作为坝体变形出现险情，须立即查明坝体发生突变原因，采取措施排除险情。 尾矿坝坝体变形观测系统是监控闭库后坝体情况的有力措施，闭库后的#管理制度#必须把坝体变形观测作为日常工作程序进行具体安排，保证措施的落实。 3.3.3 排洪系统闭库设计 尾矿库的排洪系统为双圆拱弧型底砼盖板砌石斜槽排水。尺寸为0.6mX0.8m。现场实测，截面尺寸基本符合设计要求。经多年运行、维护，目前原有系统基本完善、有效。闭库后库的排洪系统仍由原排水斜槽完成。 本尾矿库区集水面积为0.0452km2，平均纵坡9%，不考虑调洪库容，洪水计算按全泄100年一遇洪水考虑(四级库)，按区林业局《广西小流域暴雨流量计算表》，当设计洪水频率为5%时，其设计洪峰流量Q p=Q1·F m·C。 式中Q p——径流模量，贵港Q1=20 F——汇水面积，本尾矿库F=0.045km2 m——面积参数,Q1≥20时,m=0.86 C——校正系数C=C1×C2×C3 C1=主河槽坡度校正系数，当I=0.09时,C1=1.35 注:I=0.09为尾矿库河谷平均坡度 C2——主河槽横断面边坡坡度校正系数,C2=1.1 C3——土壤种类校正系数,C3=0.86 洪水按100年一遇周期核算系数为1.2 Q P1=1.826m3/s。 原排洪沟过水能力Q=1.934> Q P1=1.826m3/s，见以下计算书: ********************************************************************** 计算项目：渠道水力学计算 1 ********************************************************************** ---------------------------------------------------------------------- -12- [ 渠道断面简图 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ] ---------------------------------------------------------------------- [基本参数] 渠道类型: 清水渠道 水流运动状态：均匀流 计算目标: 计算流量 断面类型: 梯形断面 渠道的等值粗糙高度:1.800(mm) 水的运动粘滞系数: 1.011×10^-6(m2/s) 是否验算不冲不淤流速：不验算 渠道底坡: 0.09 [几何参数] 渠道底宽b: 0.600(m) 渠道深度H: 0.800(m) 渠道中水深h0: 0.750(m) 渠道边坡系数m1:0.000 渠道边坡系数m2:0.000 渠道堤顶超高: 0.001(m) [糙率参数] -13- 渠道边坡的糙率n: 0.02500 渠道边坡的糙率n1:0.02500 渠道边坡的糙率n2:0.02500 ---------------------------------------------------------------------- [ 计算过程 ] ---------------------------------------------------------------------- 一、假定水流处于：水力粗糙区。 渠道的过水断面面积:0.450(m2) 渠道断面的湿周:2.100(m) 渠道断面的水力半径:0.214(m) 渠道断面的水面宽:0.600(m) 二、计算流量。 1、计算当量粗糙系数。 当量粗糙系数为: 0.02500 2、计算谢才系数。 采用的计算公式为:manning公式 谢才系数为:30.94275 3、计算渠道流量。 渠道流量为:1.934(m3/s) 三、验算假定的水流区是否正确。 1、计算渠道流速。 渠道流速为:4.297(m/s) 2、计算雷诺数。 雷诺数为:3643165.006 所以,Re*K/(4R)等于:7650.646 假定的水流状态正确。 3.3.4 闭库工程施工及验收 闭库工程施工及验收执行《尾矿设施施工及验收规程》及其他有关规程。闭库工程完成后施工单位应交付完备的闭库工程施工记录，施工报告、竣工图等 -14- 有关文件，施工监理单位应交付施工监理报告以备上级有关部门验收闭库工程。 3.3.5 尾矿库闭库后的维护及管理 尾矿库闭库工作及闭库后的安全管理主要由业主负责。建议地方政府有关管理部门协助。闭库后的尾矿库，必须做好坝体及排洪设施的维护。未经论证和批准，不得储水蓄洪。严禁在尾矿坝和库内进行乱采滥挖、违章建筑和违章作业。其日常维护管理需按《尾矿库安全管理规定》执行。 闭库后的尾矿库，未经论证和批准，不得重新启用或改作他用。 4 尾矿库闭库设计安全专篇 4.1 尾矿库闭库坝体稳定性计算 尾矿库闭库的尾矿坝体稳定性计算的参数是按尾矿库现状测量地形图确定坝体截面的几何尺寸参数，各层岩土及坝体的物理力学性质应按现状岩土勘察报告提供的参数进行，其有关指标已在“3.3.2.1节列表提供。坝坡稳定分析使用北京理正软件设计研究院的《理正稳定分析系统》软件进行。 计算结果 后期坝坝坡抗滑稳定最小安全系数: 正常运行时:k min=1.186>1.15 ------------------------------------------------------------------------ 计算项目：等厚土层土坡稳定计算 2 ------------------------------------------------------------------------ [计算简图 ] -15- [控制参数]: 采用规范: 通用方法 计算目标: 安全系数计算 安全系数计算目标: 圆弧滑动法 不考虑地震 [坡面信息] 坡面线段数 7 坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数 1 6.000 6.000 0 2 3.000 0.300 0 3 44.700 16.000 0 4 8.000 0.000 0 5 17.000 8.500 0 6 30.000 5.000 0 7 100.000 -1.000 0 [土层信息] 上部土层数 3 层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系全孔压 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数 1 6.000 20.000 --- 41.700 11.300 --- --- --- --- --- --- --- 2 6.000 20.000 --- 20.000 7.400 --- --- --- --- --- --- --- 3 23.500 18.000 --- 5.000 28.000 --- --- --- --- --- --- --- 下部土层数 2 层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系全孔压 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数 1 3.000 20.100 --- 41.700 11.300 --- --- --- --- --- --- --- 2 6.000 22.500 --- 10.000 28.000 --- --- --- --- --- --- --- 不考虑水的作用 -16- [计算条件] 圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 条分法的土条宽度: 5.000(m) 搜索时的圆心步长: 5.000(m) 搜索时的半径步长: 2.000(m) ------------------------------------------------------------------------ 计算结果: ------------------------------------------------------------------------ 最不利滑动面: 滑动圆心 = (28.640,35.800)(m) 滑动半径 = 29.766(m) 滑动安全系数 = 1.186 起始x 终止x li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16.055 24.924 -16.091 9.27 20.00 7.40 508.55 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -140.96 248.84 24.924 30.323 -1.965 5.41 20.00 7.40 722.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -24.79 202.01 30.323 35.721 8.501 5.47 20.00 7.40 877.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 129.66 221.98 35.721 41.119 19.274 5.73 20.00 7.40 919.39 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 303.47 227.27 41.119 46.517 30.849 6.30 20.00 7.40 831.19 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 426.22 218.67 46.517 53.700 47.126 10.61 5.00 28.00 665.35 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 487.60 293.77 53.700 55.169 60.185 2.96 5.00 28.00 33.89 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29.40 23.74 总的下滑力 = 1210.608(kN) 总的抗滑力 = 1436.272(kN) -17- 土体部分下滑力 = 1210.608(kN) 土体部分抗滑力 = 1436.272(kN) 筋带的抗滑力 = 0.000(kN) 4.2 尾矿库闭库安全整治及维护管理安全措施 (1)尾矿库闭库安全整治施工程序(整治工作详见闭库设计图纸)。 ①坝体加固排险(坝脚压坡，坝顶削坡)，按闭库设计坝坡面将局部凹陷缺失的坡面填好，种植耐旱易生的草类或灌木(宜先植草固结沙土)，坡的外坡、坝顶及内坡均需植草，增设坝体变形观测桩，施工后并测量记录原始数据，以监控闭库后尾矿坝的变形情况。 ②用铲车或推土机按图纸要求整平库面，库内填土不足时需外运土方入库整平。库面整平后覆土30公分，可利用矿山剥离的废土运入库内复盖，在复盖土上种植耐旱的易生长的草类，以恢复库区的自然生态环境并有效制止库区的扬尘污染环境的现象。 ③施工库边环形截水沟，防止汛期雨水涌入库内，因库区均比周边地形低，必需用环形截水沟将雨水截走排入下游。 ④修整尾矿坝端的排水斜槽。此项工作是闭库后尾矿库防洪的主要措施，必须认真落实施工。 (2)尾矿库闭库后的维护管理安全措施 尾矿库闭库后的维护管理已在3.3.5节尾矿库闭库后的维护及管理叙述，此处不再重述。 4.3 尾矿库主要危险因素及防治措施 ⑴尾矿库主要危险因素分安全管理系统和生产系统两大部分，进入闭库后主要是管理系统部分。 1)安全管理系统主要是企业是否建立和健全各级各岗位人员安全生产责任制，建立各项安全生产管理规章制度，制定各工种岗位安全操作规程，主要管理 -18- 人员和操作人员是否持证上岗，人员培训，应急预案制定。 贵港市福六矿业公司是多年的国有企业，在安全管理方面有较健全的生产责任制和安全生产管理规章制度，各工种岗位制定了安全操作规程，主要管理人员和操作人员都经培训持证上岗。 2)生产系统的主要危险因素 ①尾矿坝滑坡危害 ②漫堤溃坝 ③排水构筑物破坏 ④渗漏破坏 ⑤淹溺 ⑥高处坠落与物体打击 ⑦粉尘危害 本尾矿库存在的主要危险因素是：尾矿坝滑坡，漫堤溃坝，排水构筑物破坏、渗漏破坏。 ⑵防治措施 1)安全管理系统：除继续健全生产责任制和安全管理规章制度外，主要是管理人员和操作人员必须参加上级部门定期组织的培训，以提高安全生产管理和安全知识水平。应建立尾矿库事故应急救援组织和预案，配备必要的应急救援器械、设备。企业需按有关规定留有销售额2%以上的安全技术措施专项费用。 2)生产系统，针对尾矿库采取如下主要防治措施: ①按图施工，设置坝体变形观测系统及浸润线观测系统，对坝体变形观测系统、浸润线观测系统进行动态监测。 ②按时维护和整修溢流沟、截水沟。 ③必需遵照《尾矿库安全技术规程》及《冶金矿山尾矿设施管理规程》对尾矿库进行闭库维护管理。 -19- 5 尾矿库闭库环境保护专篇 5.1 尾矿库闭库环保设计 尾矿库内对环保主要的污染物是库内废渣，库内废渣为一般工业固体废物，用填埋法复盖0.3m土壤，再植草封闭固结沙土，处理库内废渣，符合《GB18599-2001一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》I类场标准。 (1)闭库的防“塌”设计 从《4.1尾矿库闭库坝体稳定性计算》，按尾矿库的现状剖面和现状勘察测定的坝体岩土力学指标经计算其坝坡稳定最小安全系数符合设计规范要求。且库区的排洪系仍然完善、有效。现坝体是稳定和安全的。 由上述闭库后坝体稳定及排洪能力均符合要求，只要闭库后的尾矿库能正常管理，闭库后的尾矿库是不会出现溃坝和洪水漫坝情况。平时库内无外排水，汛期雨水是流经已复盖土壤填埋的库面，大量雨水已稀释库面污染物，外排雨水能达到《GB3838-2002地表水环境质量标准的二级标准》。 尾矿库的闭库设计的各种设施均符合工程建设强制性条文和行业技术规范，对闭库后尾矿库设施的安全，稳定均是有保证的。 因此闭库后会造成环保污染事故的“溃坝”事故不会出现。 (2)尾矿库闭库的“防渗”设计 2007年四月广西基础勘察工程有限公司所编制的《贵港市福六矿业公司六梅选矿厂奋碑尾矿库闭库岩土工程勘察报告》指出“经过踏勘地质调查，库区三面山体厚大，勘探未发现有构造破碎带通过尾矿库，根据地质情况分析，尾矿库不存在向邻谷渗漏问题”，压水试验结果,①尾矿砂渗透率LU=6.687~10.064，属弱透水，局部中等透水;②强风化岩~土接触带渗透率LU=1.472~1.683，属弱透水;③岩层渗透率LU=0.831~1.467，属微~弱透水。根据地质情况分析，尾矿库无渗漏之忧虑。 尾矿库闭库施工中不宜在库面铺设土工膜封闭废渣，以免造成污染源永久 -20- 存在库内，影响将来土地复垦工作，土壤中含有CN-污染源影响农作物生长及其收成的农作物含有CN-污染物，而适宜用0.3m厚的土壤复盖，再植草固结库面沙土，将来结合国土规划复垦成农田，库内的污染物CN-将缓慢达标地释放，直至土库内堆存的尾渣全部能达到环境保护标准(GB15618-95土壤环境质量标准的二级标准)。 (3)闭库环保“防扬”设计。 目前库面大部分尾渣砂土直接外露，当尾渣及砂土在干燥天气失水其含水量少于9%时，尾渣及砂土将产生扬尘现象污染环境，闭库时库面整平后复盖0.3m 厚土壤，再在复盖土层上种植易生、耐旱草类，其库面扬尘现象将有效制止。 5.2 尾矿库闭库生态环境恢复 尾矿库闭库后实际上已将库内废渣按一般工业固体废物用填埋法，库面复盖土壤将废渣填埋在库内，随着时间增长，库内废渣的污染物缓慢达标渗透释放，并逐步自净分解成为全部达标(土壤环境质量标准的二级标准)，将来国土规划结合将库区复垦成农田，恢复原来库区是农田的自然生态环境。 6 尾矿库闭库概算及实施进度计划存在问题及建议 (1)闭库概算 闭库概算是根据中国有色金属工业协会二○○二年三月编制的《尾矿工程预算定额》,《建筑工程费用定额、工程建设其他费用定额》,《施工机械台班费，材料及台班单价汇总》结合广西现行定额及材料单价和我院近年设计的尾矿库工程概算指标，竣工结合单价进行编制。 本尾矿库工程概算见表。 -21- 概算表 -22- 概算总表 (2)闭库实施进度计划 项目的建设进度和实施计划见后附项目实施计划和建设进度表。 -23- 7建议 安全管理方面建议如下，具体措施由业主根据企业实际情况及主管部门要求落实: 1)安全生产管理职责 a、建立健全尾矿设施安全管理制度；对从事尾矿库作业的尾矿工进行专门的作业培训并监督其取得特种作业人员操作资格证书和持证上岗情况。 b、严格按照规程、《尾矿库安全监督管理规定》和设计文件的要求，做好尾矿库防汛等安全管理。 C、做好日常巡检和定期观测，并进行及时、全面的记录，发现安全隐患时，应及时处理并向企业主管领导报告。 2)应急救援预案 a、企业应编制应急救援预案，并组织演练。 b、应急救援预案种类: a) 尾矿坝垮坝; b) 排洪设施损毁、排洪系统堵塞; c) 坝坡深层滑动; d) 防震抗震; e) 其他。 c、应急救援预案内容 a) 应急机构的组成和职责; b) 应急通讯保障; c) 抢险救援的人员、资金、物资准备; d) 应急行动; e) 其他。 -24-