尾矿库基本知识

尾矿库综合调查金属非金属矿山尾矿库平安技术中心目录第一讲尾矿库根底知识

第二讲尾矿库综合调查

第一讲尾矿库根底知识第一节尾矿设备的功能及组成第二节尾矿库第三节尾矿坝第四节尾矿库排洪设备第五节尾矿库监测设备第六节尾矿库平安度第一节尾矿设备的功能及组成尾矿—金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿产生砂一样的“废渣〞，称作尾矿。尾矿处置—将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存或利用的技术叫做尾矿处置。尾矿设备—为尾矿处置所建造的设备系统称作尾矿设备。尾矿设备组成及功能1、尾矿水力保送系统包括尾矿浓缩池、尾矿保送管槽、保送泵站和尾矿分散管槽等，用以将选矿厂排出的尾矿浆送往尾矿库堆存；2、尾矿堆存系统普通常简称为尾矿库，包括库区、尾矿坝、排洪构筑物和坝的观测设备等，用以储存选矿厂排出的尾矿；尾矿设备组成3、尾矿回水系统包括回水泵站、回水管道和回水池等，用以回收尾矿库或浓缩池的廓清水，送回选矿厂供选矿消费反复利用；4、尾矿水处置系统包括水处置站和截渗、回收设备等，用以处置不符合反复利用或排放规范要求的尾矿水，使之到达规范。

第二节尾矿库尾矿库类型：1、山谷型尾矿库山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝构成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较短，坝体工程量较小，后期尾矿堆坝相对较易管理维护，当堆坝较高时，可获得较大的库容；库区纵深较长，尾矿水廓清间隔及干滩长度易满足设计要求；但汇水面积较大时，排洪设备工程量相对较大。我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。

第二节尾矿库山谷型尾矿库

第二节尾矿库2、傍山型尾矿库傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；由于库区纵深较短，尾矿水廓清间隔及干滩长度遭到限制，后期坝堆的高度普通不太高，故库容较小；汇水面积虽小，但调洪才干较低，排洪设备的进水构筑物较大；由于尾矿水的廓清条件和防洪控制条件较差，管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵地域中小矿山常选用这种类型尾矿库。

第二节尾矿库傍山型尾矿库

第二节尾矿库3、平地型尾矿库平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大，维护管理比较费事；由于周边堆坝，库区面积越来越小，尾矿堆积滩坡度越来越缓，因此廓清间隔、干滩长度以及调洪才干都随之减少，堆坝高度遭到限制，普通不高；但汇水面积小，排水构筑物相对较小；国内平原或沙漠戈壁地域常采用这类尾矿库。例如金川、包钢和山东省一些金矿的尾矿库。

第二节尾矿库平地型尾矿库

第二节尾矿库4、截河型尾矿库截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝构成的尾矿库。有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度，三面筑坝围成尾矿库，也属此类。它的特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但尾矿库上游的汇水面积通常很大，库内和库上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂，国内采用的不多。

第二节尾矿库截河型尾矿库第二节尾矿库库容—系指尾矿库空间容积第二节尾矿库全库容尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积，包括有效库容、死水库容、蓄水库容、调洪库容和平安库容5部分。有效库容某坝顶标高时，初期坝内坡面、堆积坝外坡面以里〔对下游式尾矿筑坝那么为坝内坡面以里〕，堆积滩面以下，库底以上的空间，即包容尾矿的库容。第二节尾矿库调洪库容某坝顶标高时，堆积滩面、正常水位以上的库底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空间。总库容设计最终堆积标高时的全库容。第二节尾矿库尾矿库等别、构筑级别尾矿库的等别从高到低分为五等。规程对等别不同的尾矿库采用的防洪规范和坝体平安系数也是不同的。一等最高，五等最低。尾矿库各运用期的设计等别应根据该期的全库容和坝高分别按表1确定。当两者的等差为一等时，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蒙受严重灾祸者，其设计等别可提高一等。第二节尾矿库尾矿库等别等别全库容V（万m3）坝高H（m）一二等库具备提高等别条件者二三四五V≥100001000≤V＜10000100≤V＜1000V＜100H≥10060≤H＜10030≤H＜60H＜30第二节尾矿库尾矿库等别构筑物的级别主要构筑物次要构筑物临时构筑物一134二234三355四455五

555注：主要构筑物指尾矿坝、库内排水构筑物等失事后难以修复的构筑物；次要构筑物指失事后不致造成下游灾害或对尾矿库安全影响不大并易于修复的构筑物；临时构筑物指尾矿库施工期临时使用的构筑物。构筑物级别第三节尾矿坝一尾矿坝定义1.尾矿坝—挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物，常泛指尾矿库初期坝和堆积坝的总体。2.初期坝—基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。3.堆积坝—消费过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填堆筑而成的坝。

第三节尾矿坝—初期坝二初期坝1.初期坝的类型不透水初期坝──用透水性较小的资料筑成的初期坝。因其透水性远小于库内尾矿的透水性，不利于库内堆积尾矿的排水固结。当尾矿堆高后，浸润线往往从初期坝坝顶以上的尾矿堆积坝坝坡逸出，呵斥坝面沼泽化，不利于后期坝坝体的稳定。这种坝型适用于挡水式尾矿坝或尾矿堆坝不高的尾矿坝。透水初期坝──用透水性较好的资料筑成的初期坝。因其透水性大于库内堆积尾矿，有利于后期坝的排水固结，并可降低坝体浸润线，提高坝体的稳定性。它是比较合理的初期坝坝型。2、初期坝的坝型及其特点〔1〕均质土坝均质土坝是用粘土、粉质粘土或风化土料筑成的坝，如下图，它像水坝一样，属典型的不透水坝型。在坝的外坡脚往往设有毛石堆成的排水棱体，以降低坝体浸润线。该坝型对坝基工程地质条件要求不高，施工简单，造价较低。在早期或短少石材地区运用较多。第三节尾矿坝—初期坝第三节尾矿坝—初期坝假设在均质土坝内坡面和坝底面铺筑可靠的排渗层，如下图，使尾矿堆积坝内的渗水经过此排渗层排到坝外。这样，便成了适用于后期尾矿堆坝要求的透水土坝。第三节尾矿坝—初期坝〔2〕透水堆石坝用堆石料堆筑成的坝，如下图。在坝的上游坡面用天然反滤料或土工布铺设反滤层，防止尾砂流失。该坝型能有效地降低后期坝的浸润线。由于它对后期坝的稳定有利，且施工简便，成为二十世纪六十年代以后广泛采用的初期坝型。第三节尾矿坝—初期坝〔3〕砂、石透水堆石坝该坝型对坝基工程地质条件要求也不高。当质量较好的石料数量缺乏时，也可采用一部分较差的砂石料来筑坝。即将质量较好石料铺筑在坝体底部及上游坡一侧〔浸水饱和部位〕，而将质量较差的砂石料铺筑在坝体的次要部位，如下图。第三节尾矿坝—初期坝〔4〕废石坝用采矿场剥离的废石筑坝，有两种情况：当废石质量符合强度和块度要求时，可按正常堆石坝要求筑坝；另一种是结合采矿场废石排放筑坝，废石不经挑选，用汽车或轻便轨道直接上坝卸料，下游坝坡为废石的自然安息角，为平安计，坝顶宽度较大，如下图。在上游坡面应设置砂砾料或土工布做成的反滤层，以防止坝体土颗粒透过堆石而流失。第三节尾矿坝—初期坝〔5〕砌石坝用块石或条石砌成的坝，分干砌石坝和浆砌石坝两种。这种坝型的坝体强度较高，坝坡可做得比较陡，能节省筑坝资料，但造价较高。可用于高度不大的尾矿坝，但对坝基的工程地质条件要求较高，坝基最好是基岩，以免坝体产生不均匀沉降，导致坝体产生裂痕。〔6〕混凝土坝用混凝土浇筑成的坝。这种坝整体性好，强度高，因此坝坡可做得很陡，筑坝工程量比其他坝型都小，但工程造价高，对坝基条件要求高，采用者比较少。第三节尾矿坝—堆积坝三堆积坝1.堆积坝功能与特点本质上是尾矿堆积体，这种水力充填堆积的砂性土边坡稳定性能较差；大、中型尾矿堆积坝最终的高度往往比初期坝高得多，是尾矿坝的主体部分。堆积坝一旦失稳，灾祸繁重。所以如何确保堆积坝的平安历来是设计和消费部门非常注重的一项任务，也是平安消费管理和平安监视管理任务的重点之一。第三节尾矿坝—堆积坝2.堆积坝型式〔1〕上游式缺陷：细粒夹层多浸透性能差浸潤线高坝体稳定性差优点：筑坝工艺简单管理方便运营费用国内外均普遍采用第三节尾矿坝—堆积坝〔2〕下游式优点：坝体质量可控浸透性强浸潤线低坝体稳定性好缺陷：筑坝工艺复杂管理复杂受地形限制运营费用高国内采用少第三节尾矿坝—堆积坝〔3〕中线式优点：坝体质量可控浸透性较强浸潤线低坝体稳定性较好缺陷：筑坝工艺较复杂管理较复杂受地形限制运营费用高国内采用少第三节尾矿坝—堆积坝3.堆积滩—水力冲积尾矿构成的堆积体表层，常指显露水面部分滩顶—堆积滩面与堆积坝外坡的交线，为堆积滩的最高点。滩长—由滩顶至库内水边线的程度间隔。最小干滩长度—设计洪水位时的干滩长度。最小平安超高—规定的平安超高最小允许值。第三节尾矿坝—堆积坝第三节尾矿坝—堆积坝4.坝高坝高—对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴线处坝底的高差;对上游式筑坝那么为堆积坝坝顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。总坝高—与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。

堆坝高度〔堆积高度〕—尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高差。第三节尾矿坝—堆积坝第三节尾矿坝—堆积坝第三节尾矿坝—堆积坝第三节尾矿坝—堆积坝第四节尾矿库排洪设备1.排洪设备的功能及组成排洪设备是尾矿库必需设置的平安设备，其功能在于将汇水面积内洪程度安地排至库外，保证尾矿库在洪水运转期的平安运转。它的平安性和可靠性直接关系到尾矿库防洪平安。尾矿库库内排洪构筑物通常由进水构筑物和输水构筑物两部分组成。尾矿坝下游坡面的雨水用排水沟排除。排洪构筑物型式的选择，应根据尾矿库排水量的大小、尾矿库地形、地质条件、运用要求以及施工条件等要素并经技术经济比较确定。第四节尾矿库排洪设备2.进水构筑物〔1〕排水井〔塔〕窗口式—整体性好，堵孔简单，但进水量小，早期运用较多。

框架式—构造合理，进水量大，操作也较简便，广泛采用。

井圈叠装式和砌块式—用预制井圈和预制砌块逐层加高，进水量大，操作要求高，整体性差，运用不多。

第三节尾矿库排洪设备第四节尾矿库排洪设备〔2〕排水斜槽—既是进水构筑物，又是输水构筑物。随着库水位的升高，进水口的位置不断向上挪动。它没有复杂的排水井，但毕竟进水量小，普通在排洪量较小时经常采用。〔3〕溢洪道—常用于一次性建库的排洪进水构筑物。为减少过水深度，常采用宽浅式溢洪道。〔4〕截洪沟—也是进水构筑物兼作输水构筑物。沿全部沟长均可进水。在较陡山坡处的截洪沟易遭暴雨冲毁，可靠性差，管理维护任务量大。第四节尾矿库排洪设备2、输水构筑物〔1〕排水管—埋设在库底部，接受荷载较大，普通采用钢筋混凝土构造。第四节尾矿库排洪设备〔2〕斜槽—钢筋混凝土或浆砌石构造。〔3〕隧洞—构造稳定性好，是大、中型尾矿库常用的输水构筑物。当排洪量较大，且地质条件较好时，隧洞方案往往比较经济。〔4〕截洪沟—钢筋混凝土或浆砌石构造。第四节尾矿库排洪设备3、坝坡排水沟〔1〕截水沟—沿山坡与坝坡结合部设置浆砌块石，以防止山坡暴雨汇流冲刷坝肩。〔2〕排水沟—在坝体下游坡面设置纵横，将坝面的雨水导流排出坝外，以免雨水滞留在坝面呵斥坝面拉沟，影响坝体的平安。第五节尾矿库观测设备尾矿库观测设备主要有库水位观测坝体位移观测浸润线观测构筑物变形观测渗流水观测孔隙水坝体固结观测排水水量及水质监测

第六节尾矿库平安度【条文】8.1尾矿库平安度分类尾矿库平安度主要根据尾矿库防洪才干和尾矿坝坝体稳定性确定，分为危库、险库、病库、正常库四级。

第六节尾矿库平安度【释义与知识】尾矿库平安度划分的主要原那么是根据尾矿库防洪才干和尾矿坝体稳定性的平安程度。〔1〕尾矿库防洪才干的平安程度或可靠程度主要指防洪规范、调洪排洪才干及排洪设备平安可靠性能否符合平安规定及符合程度；〔2〕尾矿坝稳定性平安程度主要指坝体在规定的工况条件下静力、动力和渗流稳定性能否符合平安规定及符合程度。尾矿库平安度是经过平安评价对影响尾矿库平安的各种危险有害要素进展定性、定量分析而确定的。评价单位在对在用或拟闭库的尾矿库进展平安现状评价时，应对尾矿库平安度作出明确结论。

第六节尾矿库平安度【条文】8.2危库危库指平安没有保证，随时能够发生垮坝事故的尾矿库。危库必需停顿消费并采取应急措施。尾矿库有以下工况之一的为危库：a)尾矿库调洪库容严重缺乏，在设计洪水位时，平安超高和最小干滩长度都不满足设计要求，将能够出现洪水漫顶；b)排洪系统严重堵塞或坍塌，不能排水或排水才干急剧降低；c)排水井显著倾斜，有倒塌的迹象；d)坝体出现贯穿性横向裂痕，且出现较大范围管涌、流土变形，坝体出现深层滑动迹象；e)阅历算，坝体抗滑稳定最小平安系数小于表6规定值的0.95；f)其他严重危及尾矿库平安运转的情况。

第六节尾矿库平安度【释义与知识】当尾矿库防洪才干严重缺乏，出现洪水漫顶能够，或坝体稳定性严重缺乏，出现垮坝迹象，或出现其他严重危及尾矿库平安运转时都属于危库。危库完全不具备平安消费的根本条件，必需停产，排除险情，并迅速向平安消费监视管理部门和当地政府报告，启动相应的应急预案，根据险情的实践可采取以下应急措施：1、立刻降低库水位，扩展调洪库容，加高坝体，严防洪水漫顶；2、为满足汛期最小平安超高和最小干滩长度的要求，必要时，可按最小干滩长度为坝顶宽度，用渠槽法抢筑宽顶子坝，以构成所需的平安超高和干滩长度；3、疏通、加固或修复排水构筑物，必要时可另开挖暂时排洪通道；4、紧急加固坝体。

第六节尾矿库平安度【条文】8.3险库险库指平安设备存在严重隐患，假设不及时处置将会导致垮坝事故的尾矿库。险库必需立刻停产，排除险情。尾矿库有以下工况之一的为险库：a)尾矿库调洪库容缺乏，在设计洪水位时平安超高和最小干滩长度均不能满足设计要求；b)排洪系统部分堵塞或坍塌，排水才干有所降低，达不到设计要求；c)排水井有所倾斜；d)坝体出现浅层滑动迹象；e)阅历算，坝体抗滑稳定最小平安系数小于表6规定值的0.98；f)坝体出现大面积纵向裂痕，且出现较大范围浸透水高位出逸，出现大面积沼泽化；g)其他危及尾矿库平安运转的情况。

第六节尾矿库平安度【释义与知识】当尾矿库排洪系统存在严重隐患，防洪才干缺乏，或坝体存在严重隐患，要挟坝体平安稳定性时都属于险库。险库不具备平安消费的根本条件，应根据险情实践，采取措施，排除险情。1、降低库水位，扩展调洪库容，满足汛期最小平安超高和最小干滩长度的要求；2、疏通、加固或修复排水构筑物；3、增建或扩建排水系统；4、处置滑坡，加固坝体；5、降低浸润线、消除管涌和流土。

第六节尾矿库平安度【条文】8.4病库病库指平安设备不完全符合设计规定，但符合根本平安消费条件的尾矿库。病库应限期整改。尾矿库有以下工况之一的为病库：a)尾矿库调洪库容缺乏，在设计洪水位时不能同时满足设计规定的平安超高和最小干滩长度的要求；b)排洪设备出现不影响平安运用的裂痕、腐蚀或磨损；

第六节尾矿库平安度c)阅历算，坝体抗滑稳定最小平安系数满足表6规定值，但部分高程上堆积边坡过陡，能够出现部