xxx矿业有限责任公司尾矿库建设项目可行性研究报告

AAAA矿业有限责任公司XXXX尾矿库工程可行性研究报告二0一二年十二月AAAA矿业有限责任公司尾矿库工程可行性研究报告工程编号DYDT188院长项目负责人OOBBB有限公司二0一0年十二月目录第一章总论111建设单位简介112建设项目概况113项目建设的必要性214可研编制依据215可研编制的原则及范围6第二章区域环境与库区地质条件821自然生态环境822社会经济环境概况1123库区工程地质条件13第三章尾矿库库址选择2631尾矿库库址选择2632库址特点27第四章尾矿库库容、等别及设计标准的确定2541尾矿相关基础资料2542尾矿库库容2743尾矿坝高度的确定2944尾矿库等别3045尾矿库设计标准的确定31第五章尾矿输送系统3351尾矿输送方案3352临界管径的确定3353尾矿输送系统34第六章拟建尾矿库方案3761初期坝方案3762尾矿堆积坝4163防洪排水方案4464观测设施5265回水系统5466值班房及通讯、照明设施5567供配电方案56第七章环境保护5871环境保护可研依据5872环境保护措施5873水土保持60第八章安全专篇6181主要危险有害因素及防范对策措施6182库区安全及对下游影响分析6483初期坝和堆积坝的稳定性分析6584防洪排水设施安全可靠性分析6785动态监测和通讯、照明等配置的可靠性分析6886尾矿库安全管理69第九章投资估算7991计算依据7992资金来源7993投资估算79第十章效益分析83101经济效益分析83102社会效益分析83第十一章结论及建议84111库址及尾矿库形式84112尾矿库的等别及标准84113尾矿库主要工程方案84114建议86附件设计委托书附图序号图纸名称图号1图纸目录012尾矿库平面布置图023尾矿库现状实测图034尾矿库面积、容积曲线图045初期坝II剖面图056初期坝IIII剖面图067排水系统纵剖面图071第一章总论11建设单位简介AAAA矿业有限责任公司是一家民营企业，隶属AAACC产业有限责任公司的全资子公司，住所在AAAAAAAAA，成立于2011年10月，选厂规模为40000T/D，主要从事铁矿石的选矿加工和销售。现有职工147人。现选厂的原则流程为碎矿筛分磨矿分级磁选。最终产品为铁精矿，尾矿输送至尾矿库堆存，澄清水返回再利用。12建设项目概况该公司选厂在试车的同时私自修建了尾矿库，初期坝采用砂石堆筑，初期坝下游坡面设置了浆砌石护坡，初期坝坝高15M,坝长25M,外坡比118，坝顶标高90000M，坝顶宽15M；试车生产的尾矿砂经长时间堆存晾干后，用机械将尾矿砂堆存于初期坝前，形成了尾矿堆积坝，堆积坝坝高7M,坝长34M,外坡比118，内坡比113，尾砂堆积坝为库内挖掘的尾矿堆积形成，因此库内因采用库内尾砂筑坝，形成了一个较大的深坑；目前库内尾矿已堆积至9000标高位置，库内堆积尾砂约为08万M。库底设置了直径400MM的涵管延伸到初期坝前，用于排水排洪，目前选厂处于停产状态，没有进行尾矿排放。企业根据建设项目“三同时”要求，对现有尾矿库进行重新设计，重新施工，严格履行建设项目“三同时”要求，进行项目实施。121项目名称、地点及建设单位建设项目名称AAAA矿业有限责任公司尾矿库工程。建设项目地点AAAAAAAAA。2建设单位AAAA矿业有限责任公司。122工程性质及规模工程性质尾矿库工程为新建工程，是该公司现有40000T/D规模选矿厂的配套工程。工程规模拟建尾矿库为山谷型尾矿库，初期坝为透水浆砌石坝，初期坝轴线处坝高为15M,尾矿堆积坝坝高72M，尾矿库总坝高87M，全库容为777104M3，有效库容58275104M3，可满足400T/D规模选矿厂6年排尾需要。13项目建设的必要性尾矿库是金属非金属矿山选矿厂不可缺少的配套设施，是维持矿山生产的重要环保和安全设施。为保护环境、保护资源、节约用水、维持矿山安全生产，国家规定环保和安全设施必须与主题工程同时设计、同时施工和同时投入生产和使用。该公司现有的选矿厂，每年要排弃大量尾矿，为急需解决尾矿的堆存问题，必须新建一座尾矿库，满足选矿厂安全生产的排尾需要。14可研编制依据141法律、法规及有关规定（1）中华人民共和国安全生产法（20021101）；（2）中华人民共和国劳动法（19950101）；（3）中华人民共和国矿山安全法（1993501）；（4）中华人民共和国矿山安全法实施条例（19961030劳部发）；（5）中华人民共和国环境保护法（19891226）；3（6）中华人民共和国水污染防治法（19960501）；（7）中华人民共和国固体废物污染环境防治法（19960401）；（8）中华人民共和国职业病防治法（20020501）；（9）中华人民共和国水土保持法（19938）；（10）安全生产许可证条例（国务院令第397号，20040120）；（11）关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字200456号）；（12）关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知（国发改投资20031346号）；（13）关于生产经营单位主要负责人、安全生产管理人员及其他从业人员安全生产培训考核工作的意见（安监管人字2002123号）；（14）特种作业人员安全技术培训考核管理规定国家安监总局令第30号，201071；（15）尾矿库安全监督管理规定（国家安监总局6号令，20060601）；（16）安全生产事故应急预案管理办法（国家安全生产监督管理总局第17号令，200951）；（17）非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法（国家安全生产监督管理总局第20号令，2009618）；（18）作业场所职业健康监督管理暂行规定（国家安全生产监督管理总局第23号令，200991）；（19）关于印发非煤矿矿山建设项目初步设计编写提纲4和安全设施设计审查与竣工验收有关表格格式的通知（安监总管一字200529号）；（20）非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法（国家安监局令第18号，20050201）。（21）AAA省安全生产条例（AAA省安全生产监督管理局，2010101）（22）建设项目安全设施“三同时”监督管理办法（国家安全生产监督管理总局第36号令，201121）142技术标准（1）选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ190）；（2）尾矿库安全技术规程（AQ20062005）；（3）尾矿设施施工及验收规程（YS541895）；（4）冶金矿山尾矿设施管理规程（冶矿字第185号（90）；（5）岩土工程勘察规范（GB500212001）；（6）建筑地基基础设计规范（GB500072002）；（7）碾压式土石坝设计规范（SL2742001）；（8）碾压式土石坝施工规范（DL/T51292001）；（9）浆砌石坝设计规范（SL252006）；（10）水工建筑物抗震设计规范（DL50732000）；（11）水工挡土墙设计规范（SL3792007）；（12）建筑抗震设计规范（GB500112001）；（13）水工混凝土结构设计规范SL/T19196；5（14）水工隧洞设计规范（SL2792002）；（15）防洪标准（GB502011994）；（16）污水综合排放标准（GB89781996）；（17）建筑设计防火规范（GB500162006）；（18）土工合成材料应用技术规范（GB5029098）；（19）生产过程安全卫生要求总则（GB128011991）；（20）企业职工伤亡事故分类（GB64411986）；（21）选矿安全规程（GB181822000）；（22）矿山安全标志（GB141612008）；（23）安全色（GB28932008）；（24）一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标GB185992001）；（25）工业企业设计卫生标准（GBZ12002）。143技术资料（1）尾矿设施设计参考资料（冶金工业出版社）；（2）尾矿库安全技术与管理（田文旗、薛剑光主编，煤炭工业出版社，20068）；（3）AAA省中小流域设计暴雨洪水图集（AAA省水利勘测设计院1984年10月编制）；（4）AAA省暴雨参数图集（AAA省水文水资源局编制2005年12月）。（5）冶金矿山概预算定额（冶金矿山概预算定额2009年版）6144项目委托书及基础资料（1）建设单位的可研委托书；（2）建设单位提供的110000库区流域地形图；（3）建设单位提供的11000库区地形图；（4）AAAA矿业有限责任公司尾矿库工程地质勘察报告（中国水电十一局郑州可研设计有限公司201011）；（5）建设单位提供的尾矿工艺资料等有关资料；（6）设计人员在建设项目现场调查收集到的有关资料。15可研编制的原则及范围根据建设单位设计委托书的要求和国家关于尾矿库设计及管理方面的相关法律、法规及标准，结合企业提供的资料和现场踏察情况，对企业委托范围内的尾矿库工程进行可行性研究。151编制原则按照尾矿库设计的有关规范及标准和企业提供的有关资料，结合现场踏察的实际情况，在确保尾矿库安全的前提下充分利用沟内地形和筑坝材料，在满足生产需要的同时，以尽量节省投资为原则。充分体现工程与环境协调统一，适应可持续发展原则。（1）认真执行国家的有关法律、法规和标准；（2）坚持“安全第一，预防为主”的方针和关于建设项目“三同时”的规定；（3）认真贯彻环境保护法，保护环境，消除污染；（4）认真贯彻土地法、森林法、水资源法，少占农田和林地，节约7用水，保护水资源；（5）从实际出发，因地制宜，就地取材，节省投资；（6）易于施工，管理维护方便，易于操作；（7）体现技术可行，经济合理，安全可靠，积极采用先进而实用的新工艺、新技术和新材料。152编制范围本可行性研究报告对拟建的尾矿库项目的设计和建设依据、建设条件及必要性进行了论述，对尾矿库的选址、初期坝和尾砂堆积坝、防洪排水设施、防渗排渗设施、观测设施、回水设施，尾矿库洪水计算和尾矿坝稳定计算，尾矿输送、尾矿排放方式与筑坝工艺，尾矿库安全运行管理和环境保护，劳动定员、项目实施进度、投资估算及综合效益等方面进行了逐项分析和评述。为本拟建工程项目的实施提供科学的设计依据。8第二章区域环境与库区地质条件21自然生态环境211地理位置与交通AAA位于豫晋陕三省交界处的AAA省西部，南依、崤山，北濒黄河。同AAA省AAA县、AAA省县、县接壤；北临黄河与BBBBB相望；东与AAA省MMMM毗连；西与AAA省YY县为邻。地理坐标为东经11021181111135和北纬340710344421之间。东西长764KM，南北宽687KM，总面积3011KM2。AAA位置优越，交通便利，境内铁路、公路、水路兼备，形成了四通八达、纵横交错的交通运输网络。FFF铁路、GGGG国道、RRR高速公路、FFF客运专线横穿东西，GFFF国道纵贯南北；以市区为中心，通往各乡镇的公路全部实现了沥青或水泥硬化路面；沿黄河一线有10处渡口。项目区位于北部的AAAAAAAAA境内的，北距AAA2KM，AAA北距镇18KM，经过AAA再向东70KM有县乡公路与陇海铁路、G310国道相通，向东可达AAA、市，向西可达西安市。交通运输较为便利。尾矿库交通位置见图21。图21尾矿库交通位置图9212地形地貌AAA位于AAA省西部边陲地区,山地，北濒黄河。地表由山地、土塬、河川阶地组成，有“七山二塬一分川”之称。地势北低南高，海拔高度从308M逐渐升至24138M，南北高差21058M。以弘农涧河为界，西南部的，自东向西入AAA省境内，山势挺拔峻峭。主要山峰有女郎山和亚武山等，主峰老鸦岔，海拔24138M，为AAA省最高点。东南部的崤山，起伏平缓，山峰以燕子山和岘山较有名气。与崤山北麓分布有6大塬和6大峪。6大塬自西向东依次为堡里塬、郭村塬、程村塬、娄底塬、焦村塬和铁岭塬；6大峪自西向东依次为西峪、文峪、枣香峪、藏马峪、大湖峪和凤凰峪。塬峪间沟岔纵横交错，共有大小山头3702座，大小沟岔9303条。项目区位于AAA西南部山区，地处秦岭山，属中低山地貌。沟的方向为近东南西北展布，地势西北高东南低，沟谷断面形状呈“V”字形，两岸山坡陡立,山岭起伏较大，植被茂密。213水文气象AAA属暖温带大陆性半湿润季风型气候，气候温和，四季分明。年平均气温138，极值高温427，极值低温17，日平均气温大于10的日数为182210天。积温33704620，无霜期199215天。日照百分率为5054。年平均降雨量为6418MM，且时空分布不均，由南向北呈递减趋势，6至9月份降雨量占全年的60左右。AAA境内河流属黄河水系。共有大小溪流6300多条，常年有水的天然地表河流1401条，主要有好阳河、弘农涧河、沙河、河、枣10香河、十二里河、双桥河等7条黄河一级支流，呈由南向北流向，直接注入黄河，流域面积3000KM2多。项目所在沟谷内没有水流，流水浸蚀较弱。出沟口与蒲陈沟麻林河交汇，蒲陈沟内麻林河由南流向北，向北与AAA河交汇，区域内河流属于黄河水系。214土壤植被AAA处于暖温带南沿，为南北植物成分交汇区，受土壤、气候及崤山、高大山体的影响，形成了多种类型的生物群落，且呈明显的植被垂直分布带。据调查资料表明，高等植物约有144科，780属，2100种；木本植物有60科，141属，380种。珍稀树种有秦岭冷杉、领春木、连香树、水曲柳等，主要分布在，属国家或AAA省保护品种，在科学研究上有极其重要的价值。项目所在沟谷两侧山坡植被茂密，乔灌木相间而生，植被覆盖率达80以上，乔木主要有针叶松、桦栎树、杨树、竹林等；灌木主要有槐树、荆条、酸枣刺等；草类主要有野菊花、羊胡子草、猪耳朵草、猫耳朵草、狗尾巴草、黄、白蒿等；农作物主要以小麦、玉米为主，间种红薯、豆类和谷类作物。215动物调查动物资源很丰富，野生动物共有42目、225科、1305种。其中哺乳类6目、20科、52种；鸟类16目、40科、158种；爬行类3目、8科、24种；两栖类2目、5科、11种；昆虫类15目、153科、1060种。现有国家一级保护野生动物5种，即豹、黑鹤、金雕、白肩雕、白尾海雕；11国家二级保护野生动物35种，如穿山甲、豺、小灵猫、金猫、林麝、大鲵等；AAA省级保护野生动物33种，如刺猬、小麂、大白鹭等。该区常见的野生动物有野鸡、野兔、蛇、松鼠、狼、猫头鹰、乌鸦、燕子等鸟类和兽类。22社会经济环境概况AAA辖10镇7乡，440个村委会，3588个村民小组，总人口7322万人（2008年）。全市总面积3011KM2，其中山地面积1481KM2，占总面积的492；丘陵面积1208KM2，占总面积的401；平原面积322KM2，占总面积的107。AAA物产丰饶，资源雄厚，黄金产量连续16年稳居全国县级第二位，AAA的苹果和大枣闻名中外。水、电资源丰富，能源供应充足。AAA有三大宝，苹果、黄金、大枣，在全国性的鉴评中，AAA的红富士、新红星等10多个品种多次夺魁，果品生产是全市的一大支柱产业。其它物产有贵妃杏，大枣，草莓，厥山葱，AAA线椒，阌莲等。AAA矿藏资源现已探明的达38种之多，尤以金、银、铜、铅、硫铁、大理石、花岗岩、石墨储量丰富。黄金年产20余万两，连年稳居全国县级第二位，是国家确定的黄金生产基地；硫铁矿量大质优，已探明储量达48921万吨，硫含量在37以上，AAA被誉为“黄金之城”、“硫铁王国”、“中国金城”。AAA位于豫陕两省卢灵洛三（县）市之交，距AAA区西南42KM，辖41个行政村，361个村民组，641个自然村，总人口42万人，面积783KM3，其中林坡面积67万亩，有珍稀物种100余种。地下矿藏丰富，探明金、银、铜、铅、镁、铁、锰、锌、硫铁、石墨、花岗岩、钾长石等金12属、非金属32种储量8000余万吨，是一个以种植业、林果业、矿产业为主的农业大镇。该镇地理位置优越，250省道穿境而过，距陇海铁路、连霍高速不足百里，旅游资源丰富、特色物产开发潜力巨大，自然人文景观秀美多姿，自然物产条件优越富足，已基本形成了以鑫源果业、中食远村、民生制衣、金龙镁业、华强矿业、天地砂石为代表的果汁饮品、服装加工、选冶镁铁、砂石采选四大新型工业板块，建成了2万亩高山优质苹果、2万亩中药材、24万亩烟叶、50万株核桃、600万袋食用菌五大特色农业生产基地。2007年，一般财政预算收入完成2500万元，非公有制经济实缴税金6107万元，农民人均纯收入达到4829元。23库区工程地质条件中国水电十一局郑州科研设计有限公司于2010年11月对尾矿库区进行了工程地质勘察工作，编制了AAAA矿业有限责任公司尾矿库工程地质程勘察报告，其主要内容如下231地质构造区域内地层为华北地层分区熊耳山小区，地层主要有从老到新主要有太古界、远古界、震旦系、寒武系、白垩系、新生界第三系和第四系地层，其中缺失奥陶系侏罗系的地层。沟谷内地表覆盖层为第四系坡残积碎石土、冲洪积卵砾石土和腐植土，下伏基岩为中远古界官道口群石灰岩及白云质灰岩组成，厚度较大。工程所在区域，在大地构造单元上位于华北地台南缘，属华北地台南部边缘隆起组成部分，南邻秦岭地槽褶皱系。其发生发展主要受华北13地台基底控制，并受秦岭古海槽和中生代滨太平洋构造活动的强烈影响。AAA地区可划分为5个地质构造单元（即黄河断凹盆地、太华山拱隆起、AAA断凹盆地、崤山隆起和秦池隆起）、2种地质构造（褶皱构造和断裂构造）。岩浆活动主要分布于太华台拱、秦池隆起和崤山隆起带中，以中酸性岩体为主，是形成内生金属矿产的主要热源条件，按时间可分为太古代、元古代、中生代等，以中生代燕山期岩浆活动最为强烈。AAA区域属褶皱断裂隆起的侵蚀中低山区和新生带构造凹陷相间交界地带，地表由山地、土塬、河川阶地组成，地势北低南高，海拔高度从308M逐渐升至24138M，南北高差21058M。经现场调查，库区面积有限，岩性单一，受大的区域地质控制，库区内局部存在一些小的断裂初步认为拟建尾矿库内未发现新近活动断裂。232地形地貌尾矿库属南麓的低山地貌，沟内三面环山，海拔高程在勘测范围内最低870M，最高1025M。尾矿库出口处为自南向北流经的麻林河，河东岸的为近东西向展布，沟底地势西低东高，地势东高西低，沟谷断面形状多呈“V”字形，两岸山坡平均自然边坡为大部分为3045，为中坡地形，主沟长为185KM，纵向平均坡降为23左右，沟底宽窄变化为520M，堆积坝边线处沟宽100M。植被茂密（沟左岸植被覆盖率大于沟右岸）。233地层结构根据区域地质图、现场工程地质测绘及勘探资料，地层主要为中远古界官道口群石灰岩及白云质灰岩，第四系全新统冲洪积卵砾石土、坡残积14成因碎石土和人工填筑碎石土（原有初期坝坝体）、堆存的尾矿组成。现由新至老，自上而下分述层人工填筑碎石土（原有初期坝）分布拟建初期坝上游，主要为混合卵砾石土组成，稍密中密，土质不均匀，含卵石砾石，约占4070，粒径一般在510CM，亚圆形，母岩为石灰岩、白云质灰岩和石英岩。层尾矿分布于原初期坝库中，长度有100余米，厚度不一，灰黑色，尾粉土。层碎石土（卵砾石土）分布于沟谷底部成因为冲洪积，分布于两侧岸坡地带为残坡积。主要覆盖在基岩表层，厚0407M。褐色褐黄色，由低液限粘土和风化基岩碎块组成，稍湿湿，稍密中密，土质不均匀，碎石约占4060，粒径一般在510CM，次棱角状，母岩为石灰岩及白云质灰岩，物理力学性质差。层石灰岩和白云质灰岩黄色灰色，等粒结构，块状构造，常夹石英长石细脉，三组裂隙发育，主要节理面0102025，强风化带厚度0510M，岩体完整性较差。以下为弱风化带。单轴抗压强度高，属中硬岩，软化系数高，岩体完整性较好。该层厚度大，分布广。234库岸的稳定性及不良地质现象在库区内经常见有层泥石堆积物，高度215M。其产生主要原因为坡残积碎石土为物质来源，当暴雨来临，降水对基岩面上的碎石土进行水力冲刷，雨水挟裹碎石顺沟而下，经沉积而成。库区内偶见有崩塌堆积物，为粒径12M块石，结构混乱，岩性为灰15岩及白云质灰岩，由于沟谷深切，破坏坡脚，造成卸荷裂隙形成，同时受风化影响，裂隙宽度加大，造成局部崩塌而成。235地震效应评价该区地震分布零散，没有明显的周期性与成带性，活动不频繁，强度均不高，据资料记载，未发生过大于6级地震，属弱地震活动区。根据国家建筑抗震设计规范（GB500112001）规范、中国地震动参数区划图（GB183062001），地震设防烈度为7度，地震动峰值加速度值为010G，反应谱特征周期为025040S。水工建筑物抗震设计规范（DL50732000）第311条和第312条规定，该场地地基土等效剪切波速值为250M/SVSE500M/S，判定场地土类型为中硬场地土，由于覆盖层需要挖除，坝体坐落在基岩上，结合基岩的地质情况，综合判断场地类别属于I类建筑场地。依据建筑抗震设计规范（GB500112001）第43条，现场未见饱和砂土和粉土，可不进行判别场地地震液化。根据建筑抗震设计规范（GB500112001）表411判别本场地属有利地段。根据水工建筑物抗震设计规范（DL50732000）第105条工程抗震设防类别为丙类。236库区工程地质条件分析及评价2361不良地质作用在库区内经常见有层泥石堆积物，高度215M。其产生主要原因为坡残积碎石土为物质来源，当暴雨来临，降水对基岩面上的碎石土进行水16力冲刷，雨水挟裹碎石顺沟而下，经沉积而成。库区内偶见有崩塌堆积物，为粒径12M块石，结构混乱，岩性为灰岩及白云质灰岩，由于沟谷深切，破坏坡脚，造成卸荷裂隙形成，同时受风化影响，裂隙宽度加大，造成局部崩塌而成。2362工程地质条件评价由于库区内岸坡仅在地表为坡残积碎石土，下伏的基岩岩质坚实，因此岸坡稳定性较好。仅在局部地段发生表层碎石土滑塌现象，发生大面积岸坡塌滑的可能性很小。由于库盆山体宽厚，岩石新鲜完整、致密坚硬，透水性小；库区没有大的构造线通过，且无低邻谷。因此不存在渗漏问题。通过现场工作，除发现一些规模小的不良地质现象外，尚未发现有规模较大滑坡、崩塌、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质现象和地质灾害，根据甲方提供的资料，库区地层下无具有开采价值的矿床，结合库区内无乱采、滥挖现象，判定库区下无采空区。库区内无居民，无耕地，斜坡地带多为草本植物，无大工业企业、大居民区、水源和风景区。2363主要工程地质问题及处理措施由于库区库岸植被覆盖层较薄，雨水冲刷、裂隙发展、仅可造成的库区内小的滑塌现象，可不必采取措施进行处理。对于沟内表层植物和腐植土应进行清除处理，两侧坡脚和沟底分布的坡积碎石土，可根据沟底坡度比降和经济条件，适当给予处理（清除或夯实等），目的是防止泄洪管线施工时，雨季洪水产生的泥石流对工程施工17造成安全方面的影响，并起到增加尾矿库稳定的作用。236坝址区工程地质条件分析及评价2361地层岩性根据区域地质图、现场工程地质测绘及勘探资料，地层主要为中远古界官道口群石灰岩及白云质灰岩，第四系全新统冲洪积卵砾石土、坡残积成因碎石土和人工填筑碎石土（原有初期坝坝体）、堆存的尾矿组成。现由新至老，自上而下分述层人工填筑碎石土（原有初期坝）分布拟建初期坝上游，主要为混合卵砾石土组成，稍密中密，土质不均匀，含卵石砾石，约占4070，粒径一般在510CM，亚圆形，母岩为石灰岩、白云质灰岩和石英岩。层尾矿分布于原初期坝库中，长度有100余米，厚度不一，灰黑色，尾粉土。层碎石土（卵砾石土）分布于沟谷底部成因为冲洪积，分布于两侧岸坡地带为残坡积。主要覆盖在基岩表层，厚0407M。褐色褐黄色，由低液限粘土和风化基岩碎块组成，稍湿湿，稍密中密，土质不均匀，碎石约占4060，粒径一般在510CM，次棱角状，母岩为石灰岩及白云质灰岩，物理力学性质差。层石灰岩和白云质灰岩黄色灰色，等粒结构，块状构造，常夹石英长石细脉，三组裂隙发育，主要节理面0102025，强风化带厚度0510M，岩体完整性较差。以下为弱风化带。单轴抗压强度高，属中硬岩，软化系数高，岩体完整性较好。该层厚度大，分布广。182362地质构造经现场调查，在原有初期坝坝轴线上游右岸存在断层F1，属不明原因断层，断层带岩石破碎、风化严重。2363水文地质坝址处地形陡峻，沟谷深切，有利于地表水及地下水排泄，层碎石土的结构疏松，为雨季暂时性含孔隙水，受大气降水补给，向沟内排泄，大多时间属透水而不含水层。层基岩的强风化带内节理及风化裂隙发育，含有风化裂隙水，受大气降水补给，下部微风化带裂隙少见，并多呈闭合状，含水微弱，属相对隔水岩层。2364工程地质条件评价1、岩石主要物理力学性质根据工程需要，利用在钻孔采取的岩心，制作6组弱风化岩石试样，进行了室内试验，试验统计结果见下表。岩石物理力学性质指标统计表抗压强度（MPA）位置岩石类别风化程度指标块体密度G/M3饱和吸水率（）天然饱和软化系数频数66666最大值2680134685548090最小值2590087302255079坝址灰岩弱风化平均值26401034423800862、力学参数建议值依据岩土工程勘察规范（GB500212001）及建筑地基基础设计规范（GB500072002），根据物理力学指标等结果结合地区勘察经验综合19确定，坝基岩土参数建议值见下表。坝基岩土参数建议值表基岩层号及层名指标值碎石土强风化带弱风化带微风化带承载力特征值KPA10030010004000变形模量KPA5252002000坝基（弱风化及以下层岩体）参数建议值表抗剪断强度C（MPA）F备注混凝土与岩体005040FC为抗剪断强度岩体005040FC为抗剪断强度3、坝址区现场试验成果根据工程需要，在左右坝肩出露的岩体上，利用回弹仪进行了6组现场试验，试验统计结果见下表。岩石回弹试验成果统计表回弹值（MPA）位置岩石类别风化程度指标块体密度G/M3天然饱和软化系数频数6最大值52最小值21坝址灰岩弱风化平均值374、坝基工程地质条件评价根据勘探资料，拟建初期坝处的原初期坝厚度不一，厚度约为80160M，由于第层原初期坝填筑体，填筑质量较差，不均匀，力学性质差，不能作为砌石坝的坝基，而第层基岩的的弱风化带，属于中硬岩，承载力高，变形小，分布稳定，是理想的持力层。20坝基岩体呈次块状或中厚层状结构，结构面中等发育，多闭合，岩块间嵌合力较好，未发现有溶洞和空洞，因此岩体工程地质分类为BIII类。根据工程经验，弱风化的基岩渗透性一般在110LU，弱透水性，属相对阻水层，因此坝基为不透水地基。5、坝肩工程地质条件评价两岸坝肩为基岩，覆盖层较薄，大部分岩石裸露，岩层倾向与坡向大角度斜交，且倾角平缓，坝肩自然边坡坡度为3045，根据稳定边坡坡度判断，属基本稳定性山坡。坝肩设计坡比可按下表选取。坝肩岩质边坡坡度允许值坡率允许值（高宽比）名称类别H8M8MH15M强风化岩石109弱风化岩石1051075微、新鲜岩石1025105由于第层碎石土为高压缩性，孔隙大，第层基岩的强风化层，分布有大量节理裂隙，岩石较破碎，渗透性等级为中等强透水，因此两坝肩存在绕坝渗漏的工程地质条件。2365主要工程地质问题及处理措施1、坝基坝基处满足静、理应动力稳定和渗流控制要求，因此建议将第、第层强风化岩土体清除，以第层弱风化基岩为坝基持力层。在坝基施工开挖时，必须清除上部腐植土、树木树根、草皮、乱石和强风化岩石及其它有害构筑物，清基要彻底，在已清除地基的基岩上摆砌坝基础座，形成嵌岩结构。若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等，应作妥善21处理。如果出现断层、破碎带、软弱带问题，根据其对坝体稳定的影响程度，可采取挖除置换等方法进行处理。以免产生不均匀沉降和渗漏对下游造成不良影响。2、坝肩对两侧坝肩进行清基时，须进行削肩处理，将两侧坝肩削成坡面，岩石岸坡不陡于1075，不得有平台、立坡、反坡，为保证人工边坡的稳定性，有坍塌及滑坡危险的危岩必须清除，以消除隐患。由于表层岩石破碎严重，因此建议将第层碎石土、第层强风化岩土体清除，在坝肩内开挖齿槽，保证坝体进入到弱风化岩体中一定深度。施工时应按设计坡比进行开挖削坡，设计坡比应小于最不利结构面倾角。237排水系统工程地质条件分析及评价2371工程地质条件泄洪排水管线沿线地层主要为中远古界管道口群灰岩及白云质灰岩，表层为第四系坡积、残积碎石土、冲洪积卵砾石和腐植土排水明渠地基为灰岩及白云质灰岩，中硬，饱和单轴抗压强度为250548MPA，软化系数为086，三组裂隙发育，主要节理面0102025，节理间距0210M，表层岩体强风化层完整性较差，厚度约为0510M，下部弱风化层完整性较好。排水斜槽位于沟底，沟底岩土层上部为松散的第四系碎石土和卵砾石土，厚度为0150M，在沟底右侧局部存在着厚度较大的沉积物。下部为强弱风化基岩。连接井位于沟底，沟底岩土层上部为松散的第四系碎石土和卵砾石土，22厚度为28M，下部为强弱风化的基岩。2372工程地质条件评价根据区域地质和物理力学指标等结果综合确定。泄洪排水管线沿线各岩土层的承载力特征值见下表。地基土承载力特征值FAK基岩层号及层名指标值碎石土强风化带弱风化带微风化带承载力特征值KPA100300100040002373主要工程地质问题及处理措施1、连接井第层碎石土和第层强风化带，不均匀，物理力学性质差，不宜作为地基持力层，而第层弱风化基岩，承载力高，变形小，且分布稳定，可做为良好地基持力层。施工时应确保基础坐落在弱风化基岩上，清基应彻底，不得欠挖并减少超挖，确需超挖部分应用强度等级不低于C15级砼（或浆砌MU40毛石）进行回填处理。连接井位置在施工时，可根据附近排水斜槽开挖时的基岩分布情况，进行适当调整。2、排水斜槽第层碎石土和第层强风化带，不均匀，物理力学性质差，不宜作为地基持力层，而第层弱风化基岩，承载力高，变形小，且分布稳定，可做为良好地基持力层。施工时应确保基础坐落在弱风化基岩上，清基应彻底。拟建排水斜槽在施工时，可根据开挖时的基岩情况，进行适当调整。3、排水明渠该处第层碎石土和第层强风化带，厚度较薄，且岩土体不均匀，23物理力学性质差，不宜作为地基持力层，而第层弱风化基岩，承载力高，变形小，且分布稳定，可做为良好地基持力层。施工时应结合坝肩削坡，尽量保证明渠渠槽在弱风化基岩中开挖，拟建排水斜槽在施工时，可根据开挖时的基岩情况，进行适当调整。238筑坝石料根据该处的地形环境条件和地质情况，对于混凝土粗细骨料可采用麻林河河滩地内卵石料，但需进行筛分或机制。根据具体情况，也可采取外购方式。无论采用自采加工或外购方式，工程开工前必须对骨料各项指标进行检测。且项指标应满足下列要求细骨料表观密度大于255G/CM3，堆积密度大于150G/CM3，孔隙率小于40，云母含量小于2，含泥量小于3，硫酸盐及硫化物含量小于1，轻物质含量小于1，细骨料细度模数2535、平均粒径036050MM为宜，人工砂中石粉含量612为宜。粗骨料表观密度大于26G/CM3，堆积密度大于16G/CM3，孔隙率小于45,吸水率小于25（抗寒性混凝土小于15），冻融损失率小于10，粒度模数以625830为宜，针片状矿物含量小于15，软弱颗粒含量小于5，含泥量小于1，硫酸盐及硫化物含量小于05，有机质含量浅于标准色，不允许轻物质含量。239结论与建议一、拟建尾矿库位于AAAAAA蒲阵沟村的内，坝址处北距AAA14KM，有矿山简易公路、村村通公路和S250省道相通。交通运输较为24便利。二、工程区地貌上属于侵蚀构造的低山地貌，沟谷的方向为东西向展布，地势东高西低，中坡地形。沟谷断面形状一般“V”字形，坝址以上沟长约为185KM，坝址以上沟底平均坡降为23，工程展布影响范围内沟底宽窄变化较大为520M，沟顶宽为100M，自然边坡为大部分为3045，沟内三面环山。三、本区地下水类别主要为裂隙水和松散地层的孔隙性潜水，本区地下水对砼无腐蚀性，对钢筋无腐蚀性。四、该区的抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度值为010G，动反应谱特征周期值为025040S。本场地属于I类建筑场地。工程抗震设防类别为丙类。五、拟建尾矿库初期按洪水频率为2（50年一遇洪水重现期）设防，中、后期按洪水频率为05（200年一遇洪水重现期）校核。六、库区地质条件简单，库岸稳定，无大的渗漏，不良地质作用影响小；坝址处地层主要为残积坡积碎石土和基岩，建议清基至弱风化基岩做为持力层。七、建议连接井、排水斜槽、排水明渠地基选用弱风化基岩。八、砌石坝施工前，应彻底清除坝基地表植被和表层覆盖物。九、筑坝材料在制取和施工时，应进行现场材料质量的复核，以防止不符合要求的石料用于工程。十、尾矿库应设置坝体位移、坝体浸润线的观测设施。建成后注意进行系统观测。25第三章尾矿库库址选择31尾矿库库址选择311库址选择的原则尾矿库库址的选择在很大程度上决定尾矿设施基建和经营费用的大小以及管理工程的繁简程度。依据尾矿库安全技术规程（AQ20062005）的第521条之规定，在选择尾矿库时应综合考虑下列原则1）不宜位于工矿企业、大型水源地、水产基地和大型居民区的上游；2）不应位于全国和省重点保护名胜古迹的上游；3）应避开地质构造复杂、不良地质现象严重区域；4）不宜位于有开采价值的矿床上面；5）汇水面积小，有足够的库容和初、中期库长。312库址的选择经过企业有关人员和设计人员的多处寻找和方案比较论证，最后确定在AAAAAAAAA的建设尾矿库。经过对建设项目现场进行了踏察，结合11000库区地形图对拟建库址描述如下项目区属中低山地貌，两岸山坡陡立,植被茂密。拟建尾矿库的库址，沟长约185KM，沟的方向为近东南西北展布，地势西北高东南低，沟谷断面形状呈“U”字形。尾矿库实际利用沟长约05KM，汇水面积为0585KM2，沟谷纵向平均坡降为23左右，沟底宽为1030M，沟顶宽100500M，沟深5080M。沟内三面环山，两侧山坡较陡，坡度265060。部分岩石出露完整，中等风化。库区未发现滑坡及坍塌等不良地质现象。库区沟内没有居民住户，无耕地，坝址下游出沟口为蒲陈沟的麻林河，河宽50M,河岸另一侧为乡村公路，下游附近没有规范规定的重要设施，适宜建设山谷型尾矿库。32库址特点该尾矿库库区未发现坍塌、滑坡、泥石流等现象。库区植被茂密，两岸山体稳定。库区上游三面环山，植被发育，库区沟内没有居民住户，坝址下游出沟口为蒲陈沟的麻林河，河宽50M,河岸另一侧为乡村公路，下游附近没有规范规定的重要设施，。适合建设山谷型尾矿库。1）拟建尾矿库与选厂距离较近，尾矿输送需采用压力输送方式，输送距离短，运行费用较低；2）初期坝坝址处沟谷较窄，初期坝建设费用相对较低；3）汇水面积较小；4）沟口较窄，需建较高的初期坝，才能满足初期库容要求；5）沟底坡降较陡，调洪库容较小，排洪构筑物工程量较大；6）沟底坡降较陡，不容易形成规模库容；7）库区内沟谷较宽，尾矿堆积上升速率较慢，有利于坝体稳定。8）尾矿库有现状，现库内约有8000M尾矿库堆存，清基量较大。第四章尾矿库库容、等别及设计标准的确定41尾矿相关基础资料411尾矿相关指标该公司的选厂生产规模为400T/D，生产工艺为破碎筛分磨矿分级磁选选别产品处理，最终产品为铁精粉，废弃尾矿输送至尾矿库澄清、堆存。选矿方法为磁选，相关数据如下选厂生产规模400T/D；工作制度280天/年，3班/天，8小时/班；磨矿细度200目占60；尾矿产率92；尾矿真比重273T/M3；尾矿干容重15T/M3；尾矿排放矿浆浓度30；尾矿矿浆（液固比）233；尾矿矿浆稠度（固液比）043；排尾矿量368T/D，10304104T/A（687104M3/A）；日排尾矿浆体积110277M3/D（4595M3/H）；选厂排尾矿出口标高8800M；需尾矿库服务年限6年。412尾矿的物理力学性质该选厂磨矿细度为200目占60，尾矿颗粒平均粒径为0065MM。确定该尾矿库尾砂堆积坝采用上游式冲积法筑坝，参照同类尾矿库采用冲积筑坝法后，坝体尾矿粒度0074MM级别含量均大于全重的50，则该26尾矿库坝体尾矿砂为尾粉砂，根据选矿厂尾矿设施设计规范附录四，坝体尾矿的物理力学性质参数如下尾矿真比重273T/M3；尾矿堆积干容重15T/M3；孔隙比为E09；内摩擦角为30；凝聚力C98KPA；压缩系数A16104；渗透系数K375104CM/S。413尾砂冲积坡度计算尾矿沉积滩的平均坡度与矿浆流量、尾矿排放矿浆浓度、尾矿颗粒平均粒径等因素有关。该选矿厂尾矿矿浆流量QK00128M3/S（10L），尾矿排放矿浆浓度P30,尾矿颗粒平均粒径为0065MM。I01C1/3D50VB/Q1/6式中I尾砂平均冲积坡度；D50尾砂中值粒径，0000065M；C矿将稠度（固液比），043；V尾矿不冲流速，一般取02M/S；B冲击宽度，5M；Q矿浆流量，00128M3/S；经计算，I002121，取I2。设计取尾矿沉积滩的平均坡度I2。27414尾矿澄清距离计算在尾矿放矿水力冲积过程中，尾矿颗粒需在水中停留一定时间沉淀而澄清尾矿水。尾矿于坝前均匀排放时所需的澄清距离按如下公式计算LHQ/（HNAU）式中L所需的澄清距离，M；H颗粒在静水中下沉深度（澄清水层的深度），取05M；U颗粒在静水中的沉降速度，（取10103）M/S；Q矿浆流量，001M3/S；H矿浆流动平均深度，取003M；N放矿口同时工作个数，1；A单个放矿口放矿宽度，10M。经计算结果为L267M,取L30M。42尾矿库库容421所需库容尾矿库所需库容是根据选矿厂生产规模及使用年限计算的。其所需全库容计算公式如下VWN/R103046/150755496104M3式中V所需的尾矿库全库容，M3；W选矿厂年排出的尾矿量，10304104T/A；N设计尾矿库服务年限，6年；R尾矿平均堆积干容重，15T/M3；尾矿库的终期库容利用系数，075。计算结果选厂生产6年，排出的尾矿量为5496104M3，利用系数28按075计，所需全库容为7328104M3。422全库容计算依据业主提供的11000尾矿库区地形图进行计算，计算结果如下表表41全库容计算结果等高线标高M等高线面积M2相邻两等高线面积平均值M2相邻两等高线间的高差M相邻两等高线间的容积M3累计库容积（M3）8850052780552639025890105561263902515521055776052589520486776052522926551146325900253671922377526259755131298890527152532353653632145181606891045490250514335015565250778915548217559213594251552971258920640293105304716924745346237925744655139928418463875423193593094811918224776104915555245773935115019234705491254565562728259401358942974337413630465681523945136715236558604138561156928055950140407434866591471249573562459551538428508429041551163577558159601563898585987191579885789949651597776649811915982855799142597016007116167125580835625744895442997516327158257311依据地形确定尾矿堆积标高97200M，由上表绘制的库容曲线可知，全库容为777104M3，已大于服务年限所需库容7328104M3。考虑到企业今后发展的需要以及为了充分利用库容，故确定尾矿最大堆积标高为97200M，全库容为777104M3，利用系数按075计，有效库容58275104M3，可服务年限6年。43尾矿坝高度的确定431初期坝坝高度的确定由于企业在编制可研之前已进行了尾矿库的修筑，已建成尾矿坝坝高22M,其中初期坝高15M，堆积坝高7M，堆积坝是挖掘库内尾矿进行筑坝，如将堆积坝推平填入库内，正好填满库内因挖掘尾砂形成的深坑，则此时尾矿库的实际堆积高度为90000M标高，堆存量较大；考虑到尾矿库的不可搬迁及的实际地形，并结合初期坝边坡稳定性校核，本可研确定在现状尾矿坝位置重新修筑初期坝，初期坝坝高15M。432堆积坝高度的确定最终堆积坝坝顶高度依据地形特点，在同时满足最小干滩长度和最小安全超高、调洪水深和调洪库容、澄清水深和澄清距离等条件来确定。通过尾矿库平面布置地形图和尾矿库面积、容积曲线图，确定最终堆积坝坝顶标高为97200M时，全库容为777104M3，已大于服务年限所需库容7328104M3。故确定尾矿最大堆积标高为97200M，全库容为777104M3，利用系数按075计，有效库容58275104M3，可服务年限6年。30尾矿堆积坝高度按等库标准验算如下1）澄清距离在尾矿库正常生产中控制水位时，澄清水深最大08M，则尾砂面上的水平距离为08/001400M，对应标高97200M处沟底坡度按23计算，沟底上的水平面水平距离为10/023435M，共计澄清距离为45M30M,满足所需澄清距离的要求。2）调洪水深确定最终堆积坝顶标高为97200M,库长达260M，澄清水深为08M，其尾矿水控制水位标高为9676M，其高差44M；在保证最小安全超高05M、最高洪水位时的最小干滩长度50M的前提下，安全超高10M05M，则留有34M可作为调洪水深，根据调洪计算所需调洪水深为34M12M,满足调洪水深要求。3）最小干滩长度确定最终堆积坝顶标高为97200M,库长达260M，澄清水深为08M，其尾矿水控制水位标高为9676M，其高差44M；在满足最小安全超高05M，调洪水深12M等要求后，最高洪水位时的干滩长度160M（此安全超高32M）50M，符合规范规定的最小干滩长度之要求。最终堆积坝坝顶标高确定为97200M时，满足以上条件，故确定最终堆积坝坝顶标高为97200M，堆积坝坝高为72M，总坝高为87M，全库容为777104M3。44尾矿库等别根据选矿厂尾矿设施设计规范和尾矿库安全技术规程规定的尾矿库等别划分标准确定该尾矿库等别，尾矿库等别划分标准见表42。31表42尾矿库等别划分标准表等别全库容V（万M3）坝高H（M）一二等库具备提高等别条件者二三四五V100001000V10000100V1000V100H10060H10030H60H30注全库容与坝高两者等差为一等时以高者为准，当等差大于一等时按高者降低一等。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，其设计等别提高一等。将上述确定的尾矿库全库容、坝高等参数与划分标准进行对照，尾矿库等别的确定与总坝高和全库容以及尾矿库使用年限长短有关，还与尾矿库一旦失事影响下游居民和设施程度有关。确定总坝高87M（为三等库），全库容为777104M3（为五等库），库区下游附近没有规范规定的重要设施，有较大的减灾空间，尾矿库一旦