尾矿库渣库初步设计设计流程样本

尾矿库（渣库）初步设计设计流程（草稿）XXXXXX公司

尾矿库初步设计简介一、尾矿库初步设计及安全专篇市场需求依照《尾矿库安全监督管理规定》国家安全生产监督管理总局令第38号施行告知，一种尾矿库从选址到闭库都要做如下设计：工勘、可研、预评价、初步设计及安全专篇、施工和验收评价、取证后每三年一次现状评价，建设项目还要做环评、地灾等；闭库要工勘、现状、闭库设计、施工和闭库验收。尾矿库初步设计及安全专篇是为了配合业主将尾矿库从选址到施工提供根据报告，是尾矿库建设中重要一种某些。二、尾矿库基本系统尾矿库普通由尾矿堆存系统、尾矿库排洪系统、尾矿库回水系统(干堆为回喷除尘设施)等几某些构成。1.尾矿堆存系统该系统普通涉及坝上放矿管道、尾矿初期坝、尾矿后期坝、浸润线观测、位移观测以及排渗设施等。2.尾矿库排洪系统该系统普通涉及截洪沟、溢洪道、排水井、排水管、排水隧洞等构筑物。3.尾矿回水系统该系统大多运用库内排洪井、管将澄清水引入下游回水泵站，再扬至高位水池。也有在库内水面边沿设立活动泵站直接抽取澄清水，扬至高位水池。三、尾矿库功能1.保护环境选矿厂产生尾矿不但数量大，颗粒细，且尾矿水中往往具有各种药剂，如不加解决，则必导致选厂周边环境严重污染。将尾矿妥善贮存在尾矿库内，尾矿水在库内澄清后回收循环运用，可有效地保护环境。2.充分运用水资源选矿厂生产是用水大户，普通每解决一吨原矿需用水4～6吨；有些重力选矿甚至高达10～20吨。这些水随尾矿排入尾矿库内，通过澄清和自然净化后，大某些水可供选矿生产重复运用，起到平衡枯水季节水源局限性供水补给作用。普通回水运用率达70％～90％。3.保护矿产资源有些尾矿还具有大量有用矿物成分，甚至是稀有和贵重金属成分，由于种种因素，一时无法所有选净，将其暂贮存于尾矿库中，可待将来再进行回收运用。四、尾矿库重要性1.尾矿库是矿山选矿厂生产不可缺少设施环保是国内一项基本国策。尾矿库是矿山公司最大环保工程项目。随着全国人民生活水平提高。国家对环保规定也越来越高，虽然在人烟稀少偏远山区，也禁止将尾矿向江、河、湖、海沙漠及草原等处任意排放。一种矿山选矿厂只要有尾矿产生，就必要建有尾矿库。因此说尾矿库是矿山选矿厂生产必不可少构成某些。2.尾矿库基建投资及运营费用巨大尾矿库基建投资普通约占矿山建设总投资10％以上，占选矿厂投资20％左右，有几乎接近甚至超过选矿厂投资。尾矿设施运营成本也较高，有些矿山尾矿设施运营成本占选矿厂生产成本30％以上。为了减少运营费，有些矿山选矿厂厂址取决于尾矿库位置。近年来，由于征购土地和搬迁农户越发困难，建设尾矿库费用更高。可见尾矿库在矿山建设中地位是不同普通。3.尾矿库是矿山公司生产最大危险源尾矿库是一种具备高势能人造泥石流危险源。在长达十近年甚至数十期间里，各种天然（雨水、地震、鼠洞等）和人为（管理不善、工农关系不协调等）不利因素时时刻刻或周期性地威胁着它安全。事实屡次表白，尾矿库一旦失事，将给工农业生产及下游人民生命财产导致巨大灾害和损失。以上几方面足以阐明尾矿库在矿山生产中重要性。尾矿库安全问题始终受到社会和政府高度注重。编制流程现场踏勘，收集资料公司立项项目负责人提交设计任务书下达设计任务书项目负责人提交实行筹划书项目完毕后内审依照内审规定修改整顿资料进行送审一、现场踏勘1、合同订立前现场踏勘（1）提交出差筹划。（2）现场勘察：初步察看尾矿库库址地形地质条件，有无滑坡、泥石流等自然灾害；交通、供水供电与否以便状况等。尾矿库库址选取基本原则：对的选取尾矿库库址极为重要。设计时普通须选取各种库址，进行技术经济比较予以拟定。寻找库址应综合考虑下列原则：1）一种尾矿库库容力求能容纳所有生产年限尾矿量。如确有困难，其服务年限以不少于五年为宜。2）库址离选矿厂要近，最佳位于选厂下游方向。可使尾矿输送距离缩短，扬程小，且可减少对选厂不利影响。3）尽量位于大居民区、水源地、水产基地及重点保护名胜古迹下游方向。4）尽量不占或少占农田，不迁或少迁村庄；5）未经技术论证，不适当位于有开采价值矿床上部。6）库区汇水面积要小，纵深要长，纵坡要缓。可减小排洪系统规模。7）库区口部要小，“肚子”要大。可使初期坝工程量小，库容大。8）尽量避免位于有不良地质现象地区，以减少解决费用。（3）提交出差总结。2、合同订立后现场勘察（1）提交出差筹划、工作大纲（涉及设计方案）。（2）在第一次出差基本上更加详细勘察现场地形，收集基本资料（业主已有资料或到关于单位收集资料），如无地形图，则安排人员进行测量工作等。此阶段重要由设计全体参加人员熟悉设计基本资料，判断设计基本资料完整性、缺失性、真实性。进而洞悉设计前期需要解决问题，并提出解决问题环节及办法。3、现场踏勘所需收集资料（1）、尾矿库区地形地质图将矿方初选尾矿库位置等高线用圆滑曲线标出，同步将各采矿点及道路从图中标出。（2）、水文气象资料1.设计频率最大24小时降雨量24p或年最大24小时暴雨量均值H24及其变差系数Cv、偏差系数Cs，暴雨强度衰减系数n；2.近年一次最大降雨量及其持续时间或三日、七日最大降雨量；3.径流模量经验公式；4.典型暴雨时程分派雨型；5.绝对最高、最低气温；6.最大积雪深度；7.水体最大结冰厚度及结冰期；8.土壤最大冻结深度及冰冻期；9.常年主导风向及平均风力，最大风速、风力及风向。（3）、尾矿库建设所需普通尾矿资料1.尾矿量：选矿厂日尾矿排出量t；选矿厂生产年限内排出总尾矿量万t；2.尾矿特性：尾矿比重和干容重；尾矿颗粒构成；浓度或稠度；3.选矿工艺条件：选矿厂工作制度及设计生产年限；选矿厂选矿工艺流程及设备；尾矿排出口位置及标高；4.考虑尾矿输送系统冰冻状况时，需要寒冷地区冬季最冷月份选矿厂排处尾矿浆平均最低温度；5.考虑尾矿堆积坝稳定性并做稳定计算时，需要尾矿物理力学性质，涉及尾矿抗剪强度，尾矿内摩擦角（水上和水下），尾矿压缩性及尾矿渗入性；6.考虑浓缩回水时，需要尾矿沉降特性，涉及尾矿沉降速度。（4）、调查资料1）本地自然经济调查1.尾矿库沉没范畴内及管道沿线地带内耕地种类、亩数、单产量、征购价格及补偿费用；2.上述范畴内林木种类、面积或株数、经济价值、征购价格及补偿费用；3.尾矿库内及尾矿库下游附近房屋间数、居民户数、人数、居民可迁往去向、搬迁费用及房屋拆建费用；4.尾矿库内水井、坟墓等数量及其补偿费用；5.下游农田耕地种类、灌溉用水状况及需水量。2）水文地貌调查1.尾矿库坝址附近河道最大洪水痕迹调查；2.拟建构筑物场地能否被洪水沉没及最大洪水沉没位置边界；3.尾矿库汇水面积内地貌，植被状况，山坡与河槽之糙率状况，土壤性质野外描述；4.尾矿库内泉水数量、涌水量、用途以及与否发生过竭流现象，有无落水洞。（5）、其她调查1.本地材料设备生产公用状况及价格；2.交通运送状况；3.施工单位技术力量及机械设备配备状况；4.改建、扩建工程原有尾矿设施状况及必要实测图，建筑物及设备折旧状况，原设备设施使用经验等；5.尾矿库沉没范畴内与否压矿及矿藏状况；6.本地地震状况；7.拟建坝址附近筑坝土、石料也许取料场地、运送距离，土石料种类；8.尾矿库建成后对下游工业、农业生产及人民生活也许带来影响或损坏；9.向地面水中排放具有有害物质尾矿水中，还应调查下游河水开发运用状况，上下游工业公司排放工业污水种类、有害物质含量等；10.尾矿设施距采矿场较近时，应查明采矿崩落区或地表塌陷区界限。尾矿库初步设计需要公司提供资料清单矿山名称：序号资料名称重要度公司准备及能提供状况营业执照★□有（□原件□复印件）□需归还采矿允许证★□有（□原件□复印件）□需归还公司基本状况：涉及职工人数、周边人员分布状况及其交通状况★□有（□原件□复印件）□需归还库区地形图（1：500或1：1000）★□有（□原件□复印件）□需归还工程地质勘探报告（含土工实验）★□有（□原件□复印件）□需归还项目环境影响评价报告及审查意见★□有（□原件□复印件）□需归还工程地质勘探报告附图（地形地质图、剖面图）★□有（□原件□复印件）□需归还水文气象资料、库区上下游状况★□有（□原件□复印件）□需归还开发运用方案及附图★□有（□原件□复印件）□需归还可行性研究报告★□有（□原件□复印件）□需归还矿石、尾矿水化验成果★□有（□原件□复印件）□需归还现状调查报告或安全预评价报告★□有（□原件□复印件）□需归还项目地质灾害评估评估报告□有（□原件□复印件）□需归还项目水土保持方案及审查意见□有（□原件□复印件）□需归还选矿工艺流程□有（□原件□复印件）□需归还带★资料必要提供。建（构）筑物基本岩土分析和实验项目比重、天然容重、孔隙比、天然含水率、饱和度、可塑性、稠度、剪力、压缩、湿化、可溶盐含量、有机质含量、孔隙水压力系数、渗入系数、摩擦角、凝聚力。筑坝材料分析和实验项目比重、天然容重、天然含水量、吸水性、可溶盐及亚硫酸化合物含量、软化系数、渗入系数、摩擦角、凝聚力。二、公司内部立项通过对设计基本资料研读，拟定设计初步方案。初步方案拟定后，由项目负责人签字确认后，按照设计拟定方案进行分工，涉及：尾矿、水文、水工、电力、给排水、技术经济等进行人员安排。项目负责人提交设计筹划书。三、过程控制项目负责人提交实行筹划书，并查看关于设计工作进度，随时向关于领导报告工作状况。（项目实行筹划书见附件一）项目工程设计每周进度筹划检查表部门：部门负责人：填报时间：年月日项目名称上周完毕状况本周进度本周总结下周筹划检查人签字四、质量控制设计工作完毕后，公司内部组织人员进行内部审核，依照审核意见进行修改。内部审核确认单编号：工程项目名称设计阶段自检人设计报告修改建议：自检完毕日期移送校核日期校核人校核完毕日期移送审核日期审核人完毕审核日期返回修改日期修改完毕日期移送最后稿内审最后稿内审人最后稿内审完毕日期移送外审承办人总经理/日期项目负责人/日期期移送外审日期注：本表一式六份，自检人、校核人、审核人、最后稿审核人各执一份，一份由技术部负责人备查，原件经总经理签字送到财务进行绩效考核。XXXXXX公司互提条件告知单工程项目名称设计返回条件日期子项目名称附图页码：第页（共页）提出条件专业提出人/日期审核人/日期审定人/日期五、整顿资料进行送审修改完毕后进行装订，向关于单位提交审核。

尾矿库初步设计概述一、尾矿库（一）尾矿库类型及其特点1.山沟型尾矿库山沟型尾矿库是在山沟谷口处筑坝形成尾矿库，如图1－1所示。它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和维护，当堆坝较高时，可获得较大库容；库区纵深较长，澄清距离及干滩长度易于满足设计规定；但汇水面积较大，排水设施工程量大。国内大中型尾矿库大多属于这种类型尾矿库。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尾矿库。它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，澄清距离及干滩长度受到限制，后期堆坝高度普通不太高，故库容较小；汇水面积虽小，但调洪能力较小，排洪设施进水构筑物较大；由于尾矿水澄清条件和防洪控制条件较差。管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵地区尾矿库大多属于这种类型。3.平地型尾矿库平地型尾矿库是在平地四周筑坝围成尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量最大，维护管理比较麻烦；由于周边堆坝，库区面积越来越小，尾矿沉积滩坡度越来越缓，因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减少，堆坝高度受到限制，普通不高；但汇水面积小，排水构筑物相对较小；国内平原或沙漠地区多采用此类尾矿库。例如金川、包钢和山东省某些金矿尾矿库。4.截河型尾矿库截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝行成尾矿库。有在宽浅式河床上留出一定流水宽度，三面筑坝围成尾矿库，也属此类。它特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但库外上游汇水面积普通很大，库内和库上游都要设立排水系统，配备较复杂，规模庞大。这种类型尾矿库维护管理比较复杂。国内采用者不多。（二）尾矿库库容及性能曲线1.尾矿库库容构成尾矿库库容有全库容、总库容和有效库容之分。用图1-1来解释其间区别，该图为尾矿库典型断面示意图。（1）空余库容（V1）。指水平面AA′与BB′之间库容，它是为保证设计洪水位时坝体安全超高或安全滩长空间容积，是不容许占用，故又称安全库容。（2）调洪库容（V2）。指水平面BB′和CC′之间库容，它是在暴雨期间用以调洪库容。是设计保证最高洪水位不致超过BB′水平面所需库容，因而，这某些库容在非雨季普通不许占用，雨季绝对不许占用。（3）蓄水库容（V3）。指水平面CC′和DD′之间库容，供矿山生产水源紧张时使用，普通尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零，CC′和DD′重叠。（4）澄清库容（V4）。指水平面DD′和滩面DE之间库容，它是保证正常生产时水量平衡和溢流水水质得以澄清最低水位所占用库容，俗称死库容。（5）有效库容（V5）。是指滩面ABCDE如下沉积尾矿以及悬浮状矿泥所占用容积。它是尾矿库实际可容纳尾矿库容，按式1-1算得：V5=W/d1-1式中，V5为有效库容，m3;W为设计依照选矿厂所有生产期限内产出尾矿总量，t；d为尾矿平均堆积干密度，t∕m3。图1－1尾矿库库容构成▽H1─某一坝顶标高，相应水平面为AA′；▽H2─洪水水位，相应水平面为BB′；▽H3─蓄水水位，相应水平面为CC′；▽H4─正常生产最低水位，亦可称之为死水位，相应水平面为DD′。该水位由最小澄清距离拟定；DE─细颗粒尾矿沉积滩面及矿泥悬浮层面。（6）尾矿库全库容（V）。指某坝顶标高时各种库容之和，可用式1-2表达：V=V1+V2+V3+V4+V51-2（7）尾矿库总库容。指尾矿堆至最后设计坝顶标高时全库容。2.尾矿库性能曲线尾矿库库面面积、全库容、有效库容和汇水面积都将随坝体堆积高度变化而变化。为了清晰地表达出不同堆坝高度时详细数值，可绘制出尾矿库性能曲线，如图1-2所示。设计时，可依照全库容曲线拟定各有效期尾矿库等别；生产部门可依照有效库容曲线推算各年坝顶所达标高，以便制定各年尾矿坝筑坝生产筹划；设计者依照汇水面积曲线进行各有效期尾矿库排洪验算。

图1－2尾矿库性能曲线曲线H-Fm是高程-库面面积曲线；曲线H-Vq是高程-全库容曲线；曲线H-Fy是高程-有效库容曲线；曲线H-Fh是高程-汇水面积曲线。（三）尾矿库等别划分原则尾矿库各生产期设计等别应依照该期全库容和坝高分别按表1－1进行拟定。当两者等差为一等时，以高者为准；当等差不不大于一等时，按高者减少一等。如果尾矿库失事后会使下游重要城乡、工矿公司或重要铁路干

线遭受严重灾害者，其设计等别可提高一等。表1－1尾矿库等别划分表尾矿库级别全库容V（万m3）坝高H（m）一V≥50000H≥200二10000≤V＜50000100≤H＜200三1000≤V＜1000060≤H＜100四100≤V＜100030≤H＜60五V＜100H＜30尾矿库失事导致灾害大小与库内尾矿量多少以及尾矿坝高矮成正比。尾矿库使用特点是尾矿量由少到多，尾矿坝由矮到高，在不同有效期失事，导致危害严重限度是不同。因而，同一种尾矿库在整个生产期间依照库容和坝高划分为不同等别是合理；再者，尾矿库使用过程中，初期调洪能力较小，后期调洪能力较大，同一种尾矿库初期按低等别设计，中期及后期逐渐将等别提高，这样一次建成排洪构筑物就能兼顾各有效期防洪规定，设计更加经济合理。因而，国内制定设计规范容许按上述原则划分尾矿库等别。二、尾矿坝设计尾矿坝是尾矿库用来拦挡尾矿和水围护构筑物。普通尾矿坝是由初期坝（又称基本坝）和后期坝（又称尾矿堆坝）构成。只有当尾矿颗粒极细，无法用尾矿堆坝者，才采用类似建水坝（即无后期坝）形式贮存所有尾矿，习惯称之为一次建坝。（一）初期坝类型及其特点在矿山主体工程基建期间，同步在尾矿坝址用土、石等材料修筑成坝体称为尾矿库初期坝，用以容纳选矿厂生产初期0.5～1年排出尾矿量，并作为后期坝支撑及排渗棱体。初期坝坝型可分为不透水坝和透水坝。不透水初期坝──用透水性较小材料筑成初期坝。因其透水性远不大于库内尾矿透水性，不利于库内沉积尾矿排水固结。当尾矿堆高后，浸润线往往从初期坝坝顶以上子坝坝脚或坝坡逸出，导致坝面沼泽化，不利于坝体稳定性。这种坝型合用于不用尾矿筑坝或因环保规定不容许向库下游排放尾矿水尾矿库。透水初期坝──用透水性较好材料筑成初期坝。因其透水性不不大于库内尾矿透水性，可加快库内沉积尾矿排水固结，并可减少坝体浸润线，因而有助于提高坝体稳定性。这种坝型是初期坝比较抱负坝型。透水初期坝重要坝型有堆石坝或在各种不透水坝体上游坡面设立排渗通道坝型。初期坝详细有如下几种坝型：1.均质土坝；2.透水堆石坝；3.废石坝；4.砌石坝；5.混凝土坝。（二）初期坝构造1.坝顶宽度为了满足敷设尾矿输送主管、放矿支管和向尾矿库内排放尾矿操作规定，初期坝坝顶应具备一定宽度。普通状况下坝顶宽度不适当不大于表1－2所列数值。当坝顶需要行车时，还应按行车规定拟定。生产中应保证坝顶宽度不被侵占。表1－2初期坝坝顶最小宽度坝高（m）坝顶最小宽度（m）＜102.510～203.020～303.5＞304.02.坝坡坝内、外坡坡比拟定，应通过坝坡稳定性计算来拟定。土坝下游坡面上应种植草皮护坡，堆石坝下游坡面应干砌大块石护面。3.马道当坝高度较高时，坝体下游坡每隔10～15米高度设立一宽度为1～2米马道，以利坝体稳定，以便操作管理。4.排水棱体为排出土坝坝体内渗水和保护坝体外坡脚，在土坝外坡脚处设立毛石堆成排水棱体。排水棱体高度为初期坝坝高1/5～1/3，顶宽为1.5～2.0米，边坡坡比为1∶1～1∶1.55.反滤层为防止渗入水将尾矿或土等细颗粒物料通过堆石体带出坝外，在土坝坝体与排水棱体接触面处以及堆石坝上游坡面处或与非基岩接触面处都须设立反滤层。初期反滤层采用砂、砾料或卵石等构成，由细到粗顺水流方向敷设。反滤层上再用毛石护面。因对各层物料级配、层厚和施工规定很严格，反滤层施工质量规定较高。当前普遍采用土工布（又称无纺土工织物）作反滤层。在土工布上下用粒径符合规定碎石作过滤层，并用毛石护面。土工布作反滤层施工简朴，质量易保证，使用效果好，造价也不高。（三）后期坝类型及其特点选矿厂投产后，在生产过程中随着尾矿不断排入尾矿库，在初期坝坝顶以上用尾砂逐级加高筑成小坝体，称之为子坝。子坝用以形成新库容，并在其上敷设放矿主管和放矿支管，以便继续向库内排放尾矿。子坝连同子坝坝前尾矿沉积体统称为后期坝（也称尾矿堆积坝）。可见后期坝除下游坡面有明确边界外，没有明确内坡面分界线。也可以为沉积滩面即为其上游坡面。依照其筑坝方式可分为下列几种基本类型：1.上游式尾矿筑坝上游式筑坝特点是子坝中心线位置不断向初期坝上游方向移升，坝体由流动矿浆自然沉积而成。受排矿方式影响，往往含细粒夹层较多，渗入性能较差，浸润线位置较高，故坝体稳定性较差。但它具备筑坝工艺简朴，管理相对简朴，运营费用较低等长处，且对库址地形没有太特别规定，因此国内外均普遍采用。2.下游式尾矿筑坝下游式尾矿筑坝是用水力旋流器将尾矿分级，溢流某些（细粒尾矿）排向初期坝上游方向沉积；底流某些（粗粒尾矿）排向初期坝下游方向沉积。其特点是子坝中心线位置不断向初期坝下游方向移升。由于坝体尾矿颗粒粗，抗剪强度高，渗入性能较好，浸潤线位置较低，故坝体稳定性较好。但分级设施费用较高，且只实用于颗粒较粗原尾矿，又要有比较狭窄坝址地点。国外使用较多，国内使用尚少见。3.中线式尾矿筑坝中线式尾矿筑坝工艺与下游式尾矿筑坝类似，但坝顶中心线位置始终不变。其优缺陷介于上游式与下游式之间。4.浓缩锥式尾矿筑坝浓缩锥式尾矿筑坝是将浓度55%以上浓缩尾矿用管道输送到堆存场地某个点集中排放，沉积尾矿自然行成锥形堆体，堆体表面坡度普通只有5%~6%。占地面积较大，且需高效浓缩设施。所有型式后期坝下游坡坡度均须通过稳定性分析拟定。（四）尾矿坝稳定性分析简介尾矿坝稳定分析重要指抗滑稳定、渗入稳定和液化稳定分析。1.抗滑稳定分析抗滑稳定分析是研究尾矿坝（涉及初期坝和后期坝）下游坝坡抵抗滑动破坏能力问题。设计普通要通过计算给出定量评价。计算之前，先要拟定计算剖面。后期坝坝坡凭经验假定；浸潤线位置由渗流分析拟定；坝基土层物理力学指标通过工程地质勘察拟定；后期坝物理力学指标可参照类似尾矿指标拟定，有条件者应在老尾矿坝上勘察拟定。计算时，假定各种滑动面，依照滑动体受力状态，求出滑动力和抗滑力。用滑动力与滑动力之比值作为抗滑稳定安全系数。设计作用就是要采用各种办法，保证最小安全系数不不大于设计规范规定。国内现行《选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）》规定：尾矿坝坝坡抗滑稳定最小安全系数不得不大于表1-3数值。影响尾矿坝稳定性因素诸多。普通状况下，尾矿堆积高度越高、下游坡坡度越陡、坝体内浸润线位置越浅、库内水位越高、坝基和坝体土料抗剪强度越低，抗滑稳定安全系数就越小；反之安全系数就越大。

表1-3尾矿坝坝坡抗滑稳定最小安全系数值运营状况坝级别1234～5正常运营1.301.251.201.15洪水运营1.201.151.101.05特殊运营1.101.051.051.00注：表中“正常运营”是指尾矿库水位处在正常生产水位时运营状况；“洪水运营”是指尾矿库水位处在最高洪水位时运营状况；“特殊运营”是指尾矿库水位处在最高洪水位时，又遇到设计烈度地震状况下运营。2.渗入稳定分析尾矿水在坝体、坝肩和坝基土中受重力作用总是由高处向低处渗入流动，简称渗流。在库水位一定期，坝体横剖面上稳定渗流自由水面线（或渗流顶面线）叫浸润线。由于渗流受到土粒阻力，浸润线就产生水力坡降，称为渗入坡降，以IS表达。渗入坡降越大，对土粒压力就越大。使土体开始产生不容许流土、管涌等变形渗入坡降称为临界坡降，以IL表达。尾矿坝渗流分析任务之一是拟定浸润线位置，从而判断浸润线在坝体下游坡面逸出部位渗入坡降与否超过临界坡降。渗入稳定安全系数K由下式表达：K=IL/IS1-3现行尾矿设计规范中对K值尚无详细规定，普通可依照坝级别将K值限制在2-2.5之间为宜。由于尾矿坝是一种特别复杂非均质体，当前尾矿坝渗流研究成果还难以精确拟定浸润线位置。因而，设计为安全计，对级别较高尾矿坝结合抗滑稳定需要，大多采用办法使浸润线不致在坡面逸出；对级别较低尾矿坝可在逸出部位采用贴坡反滤加以保护。3.液化稳定分析所谓液化就是饱和砂土在振动作用下抗剪强度骤然下降为零而成为粘滞液体现象。尾矿坝在大地震时也许发生液化，如果这种液化发生在坝体下游坡部位，则会引起边坡坍塌，危害甚大。虽然不坍塌，其抗滑稳定安全系数也大大减少。尾矿坝抗震计算（即液化稳定分析）涉及地震液化分析和稳定分析。国内现行《构筑物抗震设计规范》规定：地震设防烈度为6度地区尾矿坝可不进行抗震计算，但应满足抗震构造和工程办法规定，详细构造和规定见规范；6度和7度时，可采用上游式筑坝；8度和9度时，宜采用中线式或下游式筑坝工艺，经论证可行时，也可采用上游式筑坝工艺。三级及如下尾矿坝液化分析可采用一维简化动力法计算；一级和二级尾矿坝，应采用二维时程法进行计算分析。尾矿坝稳定分析可按圆弧滑动面规定计算。尾矿坝地震稳定性最小安全系数值应符合表1-4规定。表1-4地震稳定性最小安全系数值效应组合坝级别

二级三级四、五级组合I1.151.101.05组合II1.051.051.00注：组合I：自重作用效应、正常水位渗入压力、地震作用效应和地震动引起孔隙水压力；组合II：自重作用效应、设计洪水位渗入压力、地震作用效应和地震动引起孔隙水压力。三、尾矿库排洪系统（一）排洪系统布置原则尾矿库设立排洪系统作用有二：一是为了及时排除库内暴雨；二是兼作回收库内尾矿澄清水用。对于一次建坝尾矿库，可在坝顶一端山坡上开挖溢洪道排洪。其形式与水库溢洪道相类似。对于非一次建坝尾矿库，排洪系统应靠尾矿库一侧山坡进行布置。选线应力求短直；地基工程地质条件应尽量均匀，最佳无断层、破碎带、滑坡带及软弱岩层。尾矿库排洪系统布置核心是进水构筑物位置。咱们知到：坝上排矿口位置在使用过程中是不断变化，进水构筑物与排矿口之间距离应始终能满足安全排洪和尾矿水得以澄清规定。也就是说，这个距离普通应不不大于尾矿水最小澄清距离、调洪所需滩长和设计最小安全滩长（或最小安全超高所相应滩长）三者之和。当采用排水井作为进水构筑物时，为了适应排矿口位置不断变化，往往需建各种井接替使用，相邻二井井筒有一定高度重叠（普通为0.5～1.0米当采用排水斜槽方案排洪时，为了适应排矿口位置不断变化，需依照地形条件和排洪量大小拟定斜槽断面和敷设坡度。有时为了避免所有洪水流经尾矿库增大排水系统规模，当尾矿库沉没范畴以上具备较缓山坡地形时，可沿库周边开挖截洪沟或在库后部山沟狭窄处设拦洪坝和溢洪道分流，以减小库区沉没范畴内排洪系统规模。排洪系统出水口如下用明渠与下游水系连通。（二）排洪计算环节简介洪水计算目在于依照选定排洪系统和布置，计算出不同库水位时泄洪流量，以拟定排洪构筑物构造尺寸。当尾矿库调洪库容足够大，可以容纳得下一场暴雨洪水总量时，问题就比较简朴，先将洪水汇积后再慢慢排出，排水构筑物可做得较小，工程投资费用最低；当尾矿库没有足够调洪库容时，问题就比较复杂。排水构筑物要做得较大，工程投资费用较高。普通状况下尾矿库均有一定调洪库容，但局限性以容纳所有洪水，在设计排水构筑物时要充分考虑运用这某些调洪库容来进行排洪计算，以便减小排水构筑物尺寸，节约工程投资费用。排洪计算环节普通如下：（1）拟定防洪原则。国内现行设计规范规定尾矿库防洪原则按表1-5拟定。当拟定尾矿库等别库容或坝高偏于下限，或尾矿库使用年限较短，或失事后危害较轻者，宜取重现期下限；反之，宜取上限。（2）洪水计算及调洪演算。拟定防洪原则后，可从本地水文手册查得关于降雨量等水文参数，先求出尾矿库不同高程汇水面积洪峰流量和洪水总量，这叫洪水计算。再依照尾矿沉积滩坡度求出不同高程调洪库容，这叫调洪演算。表1－5尾矿库防洪原则尾矿库等别一二三四五洪水重现期(a）

1000~5000或PMF500~1000200~500100~200100（3）排洪计算。依照洪水计算及调洪演算成果，再进行库内水量平衡计算，就可求出通过调洪后来洪峰流量。该流量即为尾矿库所需排洪流量。最后，设计者以尾矿库所需排洪流量作为根据，进行排洪构筑物水力计算，以拟定构筑物净空断面尺寸。（三）排洪构筑物类型及其特点尾矿库库内排洪构筑物普通由进水构筑物和输水构筑物两某些构成。尾矿坝下游坡面洪水用排水沟排除。排洪构筑物型式选取，应依照尾矿库排水量大小、尾矿库地形、地质条件、使用规定以及施工条件等因素，经技术经济比较拟定。1.进水构筑物进水构筑物基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪沟等。排水井是最惯用进水构筑物。有窗口式、框架式、井圈叠装式和砌块式等型式。窗口式排水井整体性好，堵孔简朴。但进水量小，未能充分发挥井筒作用。初期应用较多。框架式排水井由现浇梁柱构成框架，用预制薄拱板逐级加高。构造合理，进水量大，操作也较简便。从六十年代后期起，广泛采用。井圈叠装式和砌块式等型式排水井分别用预制拱板和预制砌块逐级加高。虽能充分发挥井筒进水作用，但加高操作规定位置精确性较高，整体性差些，应用不多。排水斜槽既是进水构筑物，又是输水构筑物。随着库水位升高，进水口位置不断向上移动。它没有复杂排水井，但毕竟进水量小，普通在排洪量较小时经常采用。洪道惯用于一次性建库排洪进水构筑物。为了尽量减小进水深度，往往作成宽浅式构造。山坡截洪沟也是进水构筑物兼作输水构筑物。沿所有沟长均可进水。在较陡山坡处截洪沟易遭暴雨冲毁，管理维护工作量大。2.输水构筑物尾矿库输水构筑物基本型式有排水管、隧洞、斜槽、山坡截洪沟等。排水管是最惯用输水构筑物。普通埋设在库内最底部，荷载较大，普通采用钢筋混凝土管。斜槽盖板采用钢筋混凝土板，槽身有钢筋混凝土和浆砌块石两种。钢筋混凝土管整体性好，承压能力高，合用于堆坝较高尾矿库。但当净空尺寸较大时，造价偏高。浆砌块石管是用浆砌块石作为管底和侧壁，用钢筋混凝土板盖顶而成。整体性差，承压能力较低，合用于堆坝不高、排洪量不大尾矿库。隧洞需由专门凿岩机械施工，故净空尺寸较大。它构造稳定性好，是大、中型尾矿库惯用输水构筑物。由于当排洪量较大，且地质条件较好时，隧洞方案往往比较经济。3.坝坡排水沟坝坡排水沟有两类：一类是沿山坡与坝坡结合部设立浆砌块石截水沟，以防止山坡暴雨汇流冲刷坝肩。另一类是在坝体下游坡面设立纵横排水沟，将坝面雨水导流排出坝外，以免雨水滞留在坝面导致坝面拉沟，影响坝体安全。四、尾矿库设计重要参数与安全规定1.设计基本资料重要参数（1）尾矿日产量、设计服务年限内尾矿总量；（2）尾矿颗粒分析及其加权平均粒径；（3）尾矿浆流量及其浓度；（4）尾矿沉积滩坡度；（5）尾矿浆最小澄清距离；（6）尾矿库内平均堆积干密度；（7）尾矿库地区地震设防烈度及气象资料；（8）尾矿库址工程水文地质条件。以上各参数及资料是尾矿库设计必不可少。普通应由公司提供，随着此后生产工艺改进，若上述参数有变化，须及时将新参数提供应设计部门，以便对原设计做必要修改。2.设计成品重要参数（1）总库容及总坝高。（2）各运营期尾矿库等别（设计规范规定同一种尾矿库在运营期间，库容由小到大，坝高由矮到高，库等别也可随之变化，这样可大大节约基建投资）。（3）各运营期防洪原则。（4）初期坝坝型、坝高和上、下游坝坡。（5）后期坝坝型、坝高和下游坝坡及堆坝逐年上升速度。（6）坝体稳定安全系数。（7）子坝堆筑方式。（8）浸润线控制深度。（9）尾矿库汇水面积。（10）各运营期所需调洪深度及所需排洪流量。（11）设计洪水位时最小安全超高和最小安全滩长（注意，这里不时指设计规范中最小安全超高和最小安全滩长）。（12）排洪构筑物型式及尺寸。一种完善设计对以上重要参数不但规定数据明确，并且都要有详细确切论证。3.尾矿库设计安全规定如前所述，尾矿库事实上是一种处在高势能状态泥石流源，尾矿库一旦失事，往往导致特大灾害。其安全故然有赖于勘察、设计、施工、监理和管理等各种部门共同注重与配合，但设计属于核心和基本环节，作用更为突出和重要。因而，设计者应具备高度责任心和过硬技能，才干胜任。设计安全规定是多方面。除了要仔细研究勘察报告和基本资料外，在详细设计中重要体当前两个方面：一是要保证设计尾矿坝具备足够稳定性，各种运营状态稳定安全系数必要符合设计规范规定；二是要使洪水位能控制在设计规范规定范畴内，保证防洪安全。对施工质量和运营管理详细技术参数规定，在设计文献中必要有明确交代，以便施工和生产部门严格按设计规定进行管理。下面就尾矿库初步设计有关内容描述如下：（湿堆及干堆）

1、绪论（湿堆）1.1工程概况1.2尾矿库自然地理环境1.2.1库区位置、地形及地貌对库区地理位置，地形地貌描述；附交通图、库区图纸。（工勘中可以找到有关内容）1.2.2库区对库区气象状况描述。（工勘中可以找到有关内容）1.3设计根据1.3.1基本根据1、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》.4.1；2、《尾矿库安全监督管理规定》国家安全生产监督管理总局38号令.7.1；3、1:50000区域地形图和1:500尾矿库地形图；4、云南省暴雨洪水查算图表（云南省水利水电厅1992年）；5、《XXXX工程地质勘察报告》，5月；1.3.2设计规范、参照资料①设计原则：1、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》.4.12、《普通工业固体废物贮存、处置场污染控制原则》（GB18599-）3、《尾矿库安全技术规程》（AQ-）国家安全生产监督管理总局.3.14、水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-）5、都市防洪工程设计规范（CJJ50-1997）6、防洪原则（GB50201-94）7、水工建筑物抗震设计规范（DL5073-1997）8、建筑抗震设计规范（GB50011-）9、构筑物抗震设计规范（GB50191-93）10、选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）11、砌石坝设计规范（SL25-）12、水工挡土墙设计规范（SL379-）13、给水排水工程构筑物构造设计规范（GB50069-）14、给水排水工程管道构造设计规范（GB50332-）15、给水排水工程埋地钢管管道构造设计规程（CECS141:）16、地表水环境质量原则（GB3838-）17、污水综合排放原则（GB8978-1996）②施工、验收、管理原则1、尾矿设施施工及验收规程（YS5418-95）2、砌石工程施工及验收规范（GBJ203-）3、土工合成材料应用技术规范（GB50290-98）4、《冶金矿山尾矿设施管理规程》（冶金部、有色总公司1990年7月）依照需要增长有关规范，不有关规范应当删除1.4设计原则（1）遵循国家规定关于工业固体废弃物处置场建设基本建设方针、规定和技术政策，严格执行国家规定关于现行规范、规程及原则。（2）尾矿库建设应充分运用本地地形、地貌条件，作好环保，防止水土流失。（3）在保证安全条件下，采用技术、经济两方面优化可行设计方案，应优先运用本地筑坝材料，尽量减少工程投资。（4）保证尾矿库设施安全可靠，尽量减少对环境破坏和污染，提高回水运用。1.5设计内容（1）以《XXXX工程地质勘察报告》结论和建议，在所选处建设尾矿库；然后按选厂生产规模及服务年限，拟定尾矿库最后使用标高、初期坝坝型及坝体设计；（2）依照选厂生产工艺，结合尾矿特性，选取合理堆坝方式并进行尾矿坝坝体边坡抗滑稳定计算；（3）根据尾矿库防洪设计规定及尾矿库地形条件，进行洪水计算；选取适当排洪方式以及拟定排洪构筑物断面尺寸；（4）进行工程投资估算。2、区域地质及场区工程地质条件2.1水文及区域地质2.1.1水文对区域水文描述。（工勘中可以找到有关内容）2.1.2区域地质及构造对区域地质及构造描述。（工勘中可以找到有关内容）2.1.3地震对区域地质及构造描述。（工勘中可以找到有关内容）2.2场区工程地质条件2.2.1地层岩性2.2.12.2.12.2.22.2.3水文地质条件2.2.3.1地下水2.2.3.2地表水2.3岩土工程评价2.3.1场地稳定性及适当性评价（工勘中可以找到有关内容）2.3.2岩土渗入性能分析（工勘中可以找到有关内容）2.3.3库区及坝区岩土评价（工勘中可以找到有关内容）2.3.4地基均匀性评价（工勘中可以找到有关内容）2.3.5地震效应评价（工勘中可以找到有关内容）2.3.6尾矿坝坝基持力层选取及施工评价（工勘中可以找到有关内容）2.4工勘结论与建议2.4.1结论结合工勘结论对尾矿库建设初步设计综合评价。2.4.2建议结合工勘结论对尾矿库建设提出有关建议。3、尾矿库设计3.1选厂工艺流程附选矿流程图3.2工艺资料工艺资料见表3-1。表3-1工艺数据序号项目数据1选厂规模2选厂工作制度3尾矿库服务年限4尾矿产率5选厂尾矿排放输送浓度6年产尾矿（干尾矿）7液固比8尾矿粒度9尾矿堆积平均干密度10尾矿出口标高11汇水面积12年平均降雨量13抗震烈度3.3库容曲线依照实测1：500地形图量测，并考虑后期堆积坝放坡影响后，高程~库容成果如下表所列：表初期坝高程~库容~面积曲线表等高线标高（m）等高线面积Sv(m2)相邻两等高线面积平均值（m2）相邻两等高线间容积V（m3）累加总库容积ΣV合计库容（m3）运用系数K有效库容ΣV合计有效库容（m3）由以上库容计算表，可拟定库容--高程曲线（H-V）。3.4尾矿库库址选取3.4.1库址选取原则尾矿库库址选取在很大限度上决定尾矿设施基建和经营费用大小以及管理工程繁简限度。根据《尾矿库安全技术规程》（AQ-）第5.2.1条之规定，在选取尾矿库时应综合考虑下列原则：（1）不适当位于工矿公司、大型水源地、水产基地和大型居民区上游；（2）不应位于全国和省重点保护名胜古迹上游；（3）应避开地质构造复杂、不良地质现象严重区域；（4）不适当位于有开采价值矿床上面；（5）汇水面积小，有足够库容和初、中期库长。（6）库区附近有足够筑坝材料；（7）筑坝工程量小，生产管理以便。3.4.2库址选取依照库址选取原则和库现场环境拟定库址选取3.4.3尾矿有关指标该公司拟建选厂生产规模为。有关资料如下：选厂生产规模：；工作制度：天/年，班/天，小时/班；尾矿产率：%；尾矿堆积干容重：t/m3；尾矿排放矿浆浓度：%；尾矿矿浆水固比：；排尾量（干尾矿）：t/d，万t/a（万m3/a）；3.5初期坝3.5.1坝型依照实地勘察和业重规定拟定坝型3.5.2坝高拟定根据《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90）第3.1.3条之规定，初期坝坝高拟定应满足下列规定：（1）贮存选矿厂投产后半年以上尾矿量；（2）澄清尾矿水；（3）调蓄洪水；（4）运用尾矿库调蓄生产供水时，贮存所需调蓄水量。3.5.3初期坝等别依照《选矿厂尾矿设施设计规范》和《尾矿库安全技术规程》规定尾矿库等别划分原则拟定该尾矿库等别，尾矿库等别划分原则见表3-。

表尾矿库等别划分原则表尾矿库级别全库容V（万m3）坝高H（m）一V≥50000H≥200二10000≤V＜50000100≤H＜200三1000≤V＜1000060≤H＜100四100≤V＜100030≤H＜60五V＜100H＜303.5.4筑坝材料及规定依照工勘结论及业重规定选取筑坝材料，筑坝施工指标。3.6后期堆坝3.6.1堆坝方式子坝普通为2m高，顶宽2m，坡比1:2，总坡比控制在1:4左右3.6.2尾矿堆坝坝高拟定按规范说计算服务年限所需库容，按下式公式计算：式中：Vz——所需尾矿库总库容，m3；W——选厂排出尾矿量，万t/a；N——选厂设计生产年限(年)，a；rd——尾矿平均堆积干容重，t/m3；ŋz——尾矿库终期库容运用系数。依照计算总库容在库容曲线中查找出总坝高。3.6.3库容等别依照《选矿厂尾矿设施设计规范》和《尾矿库安全技术规程》规定尾矿库等别划分原则拟定该尾矿库等别，尾矿库等别划分原则见表。表尾矿库等别划分原则表等别全库容V（万m3）坝高H（m）一二等库具备提高等别条件者二三四五V≥100001000≤V＜10000100≤V＜1000V＜100H≥10060≤H＜10030≤H＜60H＜30注：全库容与坝高两者等差为一等时以高者为准，当等差不不大于一等时按高者减少一等。尾矿库失事将使下游重要城乡、工矿公司或铁路干线遭受严重灾害者，其设计等别提高一等。将上述拟定尾矿库总库容、坝高等参数与划分原则进行对照，尾矿库等别拟定除与总坝高和总库容关于外，还与尾矿库一旦失事影响下游居民和设施限度关于。3.6.4尾矿库设计原则拟定依照《选矿厂尾矿设施设计规范》和《尾矿库安全技术规程》规定和原则拟定尾矿库设计原则，尾矿库按等别划分关于原则见表。表尾矿库有关原则尾矿库等别一二三四五最小安全超高m1.51.00.70.50.4最小干滩长度m150100705040重要构筑物级别12345防洪原则设计100～20050～10030～5020～30校核1000～500～1000200～500100～20050～100设计拟定该尾矿库等别为等尾矿库。依照上述原则综合拟定该尾矿库重要构筑物级别为级。防洪原则初期按洪水频率为%（年一遇洪水重现期）设防，中、后期按洪水频率为%（年一遇洪水重现期）设防。尾矿库最小干滩长度m且安全超高不不大于m。该区抗震设防烈度为度，地震加速度值为g。3.6.5尾矿子坝堆筑尾矿堆坝按上游法筑坝，坝顶标高m，堆坝高m，分级子坝进行堆筑，堆筑子坝平均坡比为，子坝上、下游边坡为1：2.0，高度为2m，顶宽2m。取沉积于库前粗颗粒尾砂装入塑料编织袋筑成，并用块石护坡，护坡厚度为3.6.6坝体排渗设施依照详细坝型设立相应排渗办法。分为初期坝体排渗办法，后期堆坝排渗办法。普通后期排渗用排渗盲沟进行排渗。3.7尾矿输送系统3.7.1矿浆输送量采用下式计算矿浆流量。，其中式中：--尾矿浆正常输送流量，m3/s；--尾矿固体量，t/d，取t/d；--尾矿颗粒密度，取t/m3；--水密度，取t/m3；--矿浆中水重与尾矿固体重比值（水固比），本工程为；--矿浆重量浓度，本工程为%；由此可以计算出矿浆输送流量为m3/s；流量波动范畴取±10%。3.7.2尾矿输送方案作为一种尾矿库，尾矿输送某些是整个尾矿库重要构成某些。作为湿堆尾矿库普通有两种方案：管道自流输送方案和明沟自流输送方案。3.7.3自流水力计算（1）临界管径计算参照《浆体管道输送设备实用选型手册》（冶金工业出版社）推荐公式，采用B、C克诺罗兹公式进行临界管径计算。式中：--浆体流量，m3/s，取1.1Q，为m3/s；--固体物料重度，本工程取t/m3；--重度修正系数，；--临界管径，m；--浆体重量稠度倍。（2）水力坡降计算采用下式计算水力坡降。式中：--浆体水力坡降，mH2O/m；--浆体重度，本工程取t/m3；--输送与浆体流速相等清水水力坡降，mH2O/m，经查表，本工程取%。由此可以计算出管道水力坡降为%，依照地形规定，本次设计采用%。3.7.4尾矿输送方式作为湿堆尾矿库普通有两种方案：管道自流输送和明沟自流输送3.8地基解决依照工勘结论选用相应解决办法4、尾矿坝体稳定计算4、尾矿坝体稳定计算4.1计算参数选定依照坝体构造设计，坝体稳定分析按不同部位分别取用相应物理力学指标计算。本阶段依照工勘报告及工程模仿分析拟定各层物理力学指标如表4-1。表4-1尾矿坝稳定分析物理力学指标计算值（见工勘报告）部位湿密度（g/cm3）饱和密度（g/cm3）摩擦角（度）凝聚力（kpa）尾矿坝尾矿坝基4.2尾矿坝渗流稳定计算（1）浸润线计算依照地勘实验成果，通过渗流计算拟定坝体运营水位自由表面浸润线。按《碾压式土石坝设计手册》简介办法—采用弱透水地基上土石坝渗流计算办法计算坝体和坝基渗漏量，并推求坝体浸润线。计算程序采用北京理正岩土计算5.2版《渗流分析计算程序》进行坝体渗流计算，拟定浸润线。渗流计算渗入系数采用值见表4-2，渗流计算成果见表4-3表4-2渗流计算渗入系数采用值（见工勘报告）部位渗入系数（cm/s）尾矿坝尾矿坝基表4-3尾矿坝渗流计算成果表坝位最高洪水水力比降计算值容许水力比降[]尾矿坝原则剖面计算成果表白，尾矿坝坝体水力比降计算值不大于容许水力比降，阐明坝体渗流出逸点已满足渗流稳定规定，坝体不会发生渗入破坏。4.3边坡稳定计算（1）、断面选用选取顺流方向最大断面为坝坡稳定最不利断面，只要此断面满足稳定分析安全规定，则整个坝体均满足安全规定。断面选用整个尾矿坝断面。（2）、安全系数容许值依照《选矿厂尾矿设施设计规范》ZBJ1－90之规定，尾矿坝级别为级，坝体稳定计算按洪水运营和特殊运营两种工况进行校核。其安全系数控制值如下表所列：表4-4安全系数容许值计算工况规范规定值洪水运营特殊运营（3）、荷载组合《选矿厂尾矿设施设计规范》ZBJ1－90之规定：坝体稳定计算荷载，在洪水运营期间由坝体自重及最高洪水位有也许形成稳定渗入压力构成；在特殊运营期间由坝体自重及最高洪水位有也许形成稳定渗入压力及地震荷载构成。稳定计算采用有效应力法中瑞典圆弧法进行，计算程序采用北京理正软件设计研究院编制理正岩土计算5.2版理正边坡稳定分析计算程序。瑞典圆弧法简介：

图4-3瑞典圆弧法求安全系数瑞典条分法（有效应力法）式中：K——整个滑体剩余下滑力计算安全系数；L——单个土条滑动面长度（m），L=bsecθ；W——条块重力（kN），浸润线以上取重度，如下取饱和重度；U——条块所受到浮力（kN）；D——条块所受渗入力（kN），据孔隙水压力梯度场积分得出；θ——条块重力线与通过此条块底面中点半径之间夹角（度）；α——条块渗入力与水平线夹角（度）；C、φ——土抗剪强度指标，采用总应力法时，取总应力指标，采用有效应力法时，取有效应力指标。（4）、计算成果计算成果见下表：表4-5尾矿坝边坡稳定计算成果表计算工况计算安全系数规范规定值与否满足规定洪水运营是特殊运营是由此可知，尾矿坝边坡在各种工况下安全系数均能满足规定。（计算过程采用理正岩土5.2版进行验算。）4.4计算结论依照《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1－90）规定，尾矿库工程建筑物等别为等。因该尾矿库按度地震烈度设计，设计地震加速度为g。从计算成果可见，计算安全系数满足规范规定，设计断面对也许浮现各种工况都是安全。5、尾矿库水文计算5.1水文计算5.1.1指引思想及原则执行国家、行业和部门关于技术原则、规范和规定，力求做到切合实际，成果可靠，安全合理，提出保证项目能满足防洪规定办法和建议。5.1.2编制根据（1）《尾矿设施设计》，冶金工业出版社。5.1.3规范规程（1）《选矿厂尾矿设施设计规范》ZBJ1-90；（2）《防洪原则》GB50201-94；（3）《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44－）；（4）《云南省暴雨记录参数图集》（）；（5）《云南省暴雨洪水查算图表实用手册》（1992年版）。5.1.4水文气象资料5.2设计洪水原则尾矿库等别洪水重现期（a）初期中、后期5.3洪水设计及计算1.洪峰流量计算区域汇水面积为km2，其中库内汇水面积为km2，依照《尾矿坝设计手册》ISBN—845—78645—4可知，如尾矿库汇水面积＜0.1km2，按简化公式近似计算，即公式：SP-------设计频率p暴雨雨力(mm/h)F-------坝趾以上汇水面积(km2)如尾矿库汇水面积＞0.1km2，尾矿库库外设计频率p洪峰流量按下推理公式求出，即公式:QP=A(SPF)B/(L/mj1/3)C—ｕDF式中：QP-------设计频率p洪峰流量（m3/s）A、B、C、D-------最大洪峰流量计算系数SP-------设计频率p暴雨雨力(mm/h)F-------坝趾以上汇水面积(km2)L-------由坝趾至分水岭主河槽长度，（km）m-------汇流参数j-------主河槽平均坡降ｕ-------产流历时内流域平均渗率（mm/h）表5-2计算关于参数表及数值1流域特性汇水面积F（km2）2流域长度L（km）3平均坡度J4n1暴雨递减指数5n2暴雨递减指数6αt径流系数7m汇流参数8H24(mm)近年日平均最大降雨量9H年(mm)年均值降雨量10K30p模比系数（30年重现期）11K100p模比系数（1重现期）12X计算系数13Y计算系数2.洪水总量计算计算公式采用《尾矿库坝设计手册》推荐公式，即Wtp=1000αtHtpFWtp：历时为t，频率为P洪水总量，m3；αt：与历时为t相应洪量径流系数；Htp：历时为t，频率p降雨量（mm）；F：流域汇水面积(km2)。5.4调洪库容量拟定设计洪水降雨历时采用24h计算,排出洪水时间不适当超过72h。5.5下泄流量计算1.沉积滩以上洪水流量计算依照《尾矿坝设计手册》规定，拟定排水构筑物下泄流量计算公式为：q=QP（1-W调/W总）式中：q—所需排水构筑物泄流量（m3/s）QP—设计频率P洪峰流量（m3/s）W调—调洪库容（万m3）W总—洪水总量（万m3）经计算，库外所需排水构筑物泄流量应＞m3/s。5.6排洪设施拟定5.6.1库外排洪系统拟定（1）截洪沟，普通库外排洪明渠采用梯形断面型式。截洪沟水力计算流量公式：Q=ω·V流速公式：V=曼宁公式：C=式中：Q——流量（m3/s）ω——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比值）（m）I——水力坡度，C——流速系数n——沟壁粗糙系数，拟定截洪沟宽为m，高m，则：ω=R=C==V==；Q=ω·V=排洪沟最大排洪能力为m3/s，不不大于m3/s下泄流量，设计满足年一遇洪水规定。截水沟采用M浆砌石构造，M砂浆抹面，抹面厚度约mm，矩形断面，宽为m，高为m，纵坡为%，糙率取。（2）坝肩排水沟设计。（3）回水池。在初期坝下游设立一回水池（在顶部设立栏杆进行防护），依照选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）规定，尾矿库回水池容积，对于中、小型选矿厂不适当少于6-8小时回水供水量。5.6.2库内排洪系统设立：方案一：用浮船泵站回水，其长处是取水均衡，水质较好，可充分运用库内尾水位能，节约电耗。方案二：用排水斜槽排出库内尾矿水至坝下游回水池，运用回水池回水，其长处是操作以便。为满足尾矿回水容许悬浮物含量规定，在尾矿库整个有效期内，取水构筑物位置都应满足最小澄清距离规定。选取完库内排洪系统后，对排洪系统进行水力复核。尾矿澄清距离计算：在尾矿水力冲积过程中，细粒尾矿随矿浆水进入尾矿池，并需在水中停留一定期间(流过一定距离——澄清距离)细颗粒才干下沉，使尾矿水得以澄清而达到一定水质原则，澄清距离计算参照图5-1，采用下计算。图5-1澄清距离计算示意图式中L——所需澄清距离，m；h1——颗粒在静水中下沉深度(即澄清水层厚度)，取1.0mν——平均流速，m／s；Q——矿浆流量，m3／s；h2——矿浆流动平均深度，m，L3=m；n——同步工作放矿口个数，；a——放矿管间距，m；u——颗粒在静水中沉降速度，m／s；u值计算如下。式中u——颗粒沉降速度，m／s；ρg——固体颗粒密度，t／m3；d——截流最小颗粒直径，m；v——清水运动黏滞系数，m2／s，取。最后计算得L=m。则取水构筑物位置应距离坝顶最小长度为：干摊长度+L+L3=。6、回水运用方案6.1选矿厂用水条件库内尾矿渗入水，通过初期坝下游回水池收集，收集水再用水泵泵到高位水池进行回水运用。6.2回水方案选定在尾矿坝下游设立一回水池（在顶部设立栏杆进行防护），回水池尺寸选定为：长×宽×高=m×m×m，容积m3，用来收集库内尾矿渗入水，收集水再用水泵泵到高位水池进行回水运用。回水井旁设水泵房一座，内设水泵两台（，流量m3/h，扬程m，互为备用）。水泵扬程按照集水井底面高程与选厂高位水池标高差及管路损失拟定，业主可以依照流量和扬程自主选取适当泵型、管道，并进行管道铺设。7、监测及通讯系统7.1监测系统依照《尾矿库安全技术规程》：四级以上尾矿坝应设立坝体位移和坝体浸润线观测设施。1、普通外表观测普通外表观测是对坝面与否受到人为或生物破坏，坝面与否浮现裂缝、坍陷、隆起、渗水、流土、管涌等异常现象进行观测。2、环保监测在初期坝下游、渣库两侧设立有污染扩散观测井。公司应设专职人员对观测井内水质及矿山其他污染物进行经常检测分析，为进行环境管理、评价公司环境质量，防止污染，保护和改进环境提供根据。3、变形观测变形观测是为了及时掌握尾矿坝变形状况，研究其有无滑坡破坏趋势，以保证尾矿坝稳定和安全。观测设备涉及观测标点、工作基点和起测基点。（1）观测标点观测标点埋设于坝体表层，用以表达坝变形量。标点布置选取可控制重要变形状况断面，如最大坝高断面，工程地质变化较大地段。本次设计依照初期坝实际状况在坝顶外缘、坝脚处共设2排标点。该尾矿库初期坝较短，设两个观测断面，最大坝高处布设一断面，另一断面设在初期坝马道上。在每个观测横断面上，坝顶外缘、坝脚外15m范畴内地面上布置观测标点。每排标点延长线两端山体上增设工作基点和起测基点。(注：后期坝设一排标点，共设3排标点)。（2）标点构造与埋设观测标点由底板、立柱和标点头三某些构成。工作基点为实行水平变形测量基点。在坝端两岸每一纵排标点之延长线上各布置一点，规定不受坝体变形影响，又不受外来机械破坏而便于观测地方，其标高宜接近观测标点标高。（3）起测基点起测基点为实行垂直变形测量起点或终点。在每一排纵标点之两岸岩石上各设一点，其标高大体接近。为了引测和校测起测基点高程，尾矿坝附近应有不少于3个水准基点，并连结成观测网。在观测设备设立时，应先作好两岸工作基点和起测基点，然后据两端工作基点连线控制每个观测标点之埋设位置，使标点上十字线之纵线(平行于坝轴线方向线)偏差不不不大于10mm。标点上供测垂直位移标点头应位于左侧。（4）水平变形观测水平变形观测采用视准线法，以2个工作基点之连线（视准线）为基准，分别测量该纵排各观测标点水平位移量。在工作基点A支承托架上安放经纬仪，后视工作基点B，照准后视站标，固定视准线。然后用标点站标或测钎测读观测标点与视准线之偏移距离。倒转镜筒重对后视，再测读一次，正、倒镜各一次为一种测回，每一测点应进行二个测回，两测回误差不不不大于5mm，取其平均值作为该点观测成果。（5）垂直变形观测垂直变形观测用水准仪，据起测基点标高观测标点标高变化。按水准测量程序及办法来回测量一次，测站和转点数目尽量少，先后视距离应相等，并不超过50m，来回测量闭合差不超过±2.8(n)1／2mm（中型），n为测站数。（6）观测时间尾矿坝投入运营初期每月观测一次。当坝体水平、垂直变形量已基本稳定后（变化有规律）可减为每季或半年一次。当遇有地震、暴雨或久雨，库水位超过最高水位时，渗入状况严重时，变形量明显增大时应增长测次。库内设立清晰醒目水位观测标尺，标明正常水位和警戒水位。尾矿库应设有值班室，专管人员并应配备对讲机或固定电话等通讯设备。尾矿坝坝顶上应设立照明灯，夜间对尾矿库进行安全检查，浮现安全隐患时及时解决并向公司主管领导报告。尾矿库为五级，可以不设立相应观测设施。尾矿坝设计只进行普通外表观测。普通外表观测是对坝面与否受到人为或生物破坏，坝面与否浮现裂缝、坍陷、隆起、渗水、流土、管涌等异常现象进行观测。7.2尾矿库通讯及照明系统7.3尾矿库供电尾矿库供电直接采用选厂既有线路连接。8、环保及水土保持8.1环境质量原则及污染物排放原则（1）环境质量原则①《环境空气质量原则》GB3.95-1996二级；②《地面水环境质量原则》GB3838-Ⅲ类；③《地下水环境质量原则》GB/T14848－93Ⅲ类。（2）污染物排放原则①《大气污染物综合排放原则》GB16297-1996二级；②《污水综合排放原则》GB8978-1996一级；③《工业公司厂界噪声原则》GB12348-90Ⅱ类；④《普通工业废物贮存、处置场污染控制原则》GB18599-；⑤国环字（86）第003号文《建设项目环保管理办法》；⑥国环字（87）第002号文《建设项目环保设计规定》；⑦国家环保总局1992年10月《防止尾矿污染环境管理规定》。8.2环保8.2.1环保办法尾矿库建设就是为了解决选矿厂尾矿和选矿废水环保项目,尾矿库设计减少和消除尾矿及尾矿水对环境破坏及污染。尾矿库重要污染源和污染物有尾矿中具有S、Pb、As等有害物质（依照不同性质尾矿写有关内容）。设计解决方案：在初期坝下游设立一回水池，用于收集尾矿渗入水，收集渗入水用水泵泵回选厂高位水池进行净化解决再运用。噪声、粉尘对周边环境影响不大。8.2.2尾矿溢流水环境影响库区产生尾矿溢流水不外排，库区下游设立回水池，尾矿溢流水汇集入池，用泵泵回选厂继续使用。8.2.3噪声对环境影响尾矿库运营时除回水将产生低水平噪声，无其她噪声，矿区周边居民甚少。故本次设计尾矿库在运营中噪声对居民及环境影响甚少。8.2.4粉尘对环境影响尾矿库服务结束后，将覆土植草，基本可消除扬尘危害。但在正常排放时，若不均匀放矿，局部干滩在干旱季节受风力影响也许扬尘，故正常生产中应严格均匀放矿，粉尘对环境影响较小。8.2.5环境影响分析尾矿库建设就是为了解决选矿厂尾矿和选矿废水环保项目,尾矿库设计减少和消除尾矿及尾矿水对环境破坏及污染。尾矿库重要污染源和污染物有尾矿风蚀扬尘。设计解决方案：用回喷泵抽回水池水对尾矿库进行回喷，防止渣尘飞扬，因而有效保护环境污染。噪声对居住在选厂周边居民有一定影响，粉尘对周边环境影响不大。

8.3水土保持8.3.1水土保持办法1.生态环保办法（1）占用林地，砍伐树木必要先经林业部门批准，并按规定办理有关林业补尝手续。（2）施工期尽量避开降雨集中期，加强施工管理，尽量缩小施工范畴，尽量减少破坏植被，弃土应妥善处置，及时恢复植被，尽量减少水土流失。（3）加强对职工生态保护意识教诲，禁止对周边林、灌木进行滥伐、破坏野生动物栖息环境，禁止对野生动物滥捕滥杀。2.水环保办法（1）禁止生产废水和尾矿废水外排，影响下游地表水质。（2）施工期和营运期生活污水、粪便应妥善解决，不得直接排入地表水体，需设污水解决设施，达标排放。（3）严格检查施工机械和运送车辆，防止油料泄漏，禁止将残油、废油排入水体。3.大气环境防护办法（1）在修筑路面时,应及时压实,并注意洒水降尘。（2）破碎场地、运送道路、料场应及时洒水降尘。4.声环保办法尽量采用低噪声施工机械，尽量避免夜间作业，采用有效办法尽量厂界噪声达标排放。5.保证尾矿坝安全办法平时加强管理，雨季应经常巡视，发现漏水、跨塌等应采用办法，及时维修，以防坍塌，酿成事故。尾矿坝使用完毕应请有设计资单位进行闭库设计。每隔三年请有资质单位进行一次安全评价，保证尾矿库安全运营。8.3.2水土保持建议尾矿库建设，不可避免地会导致建设场地区土地及植被破坏，影响这些地区自然景观及生态环境。因而在边坡区域,应进行播洒种草,种植耐干旱攀缘植物,进行立体绿化。尾矿库闭库时，对其回填耕植土，播撒草种、植树等绿化环境。9、尾矿综合运用9.1尾矿资源综合运用必要性尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合运用价值最高一种资源。将尾矿丢弃不但需要占用大量土地，给周边生态环境导致很大伤害，并且要投入各自解决和维护费用。而进行尾矿资源综合回收与运用，不但可以充分运用矿产资源，扩大矿产资源运用范畴，延长矿山服务年限；也是治理污染、保护生态重要手段；还可以节约大量土地和资金，解决就业问题，造福于人类社会，实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益有效统一。9.1.1尾矿堆存会对环境导致影响尾矿能带来经济效益，同步也能对环境导致较大负面影响，重要体当前：矿山尾矿会直接导致环境污染：一、原矿直接携带超标污染物质，如放射性元素及其她有害组分；二、选矿过程中使用化学药剂残存于尾矿并与其中某些组分发生反映，产生新污染源；三、在地表堆放条件下，尾矿发生氧化、水解和风化等变化，使原本无污染组分转变为污染组分，如有色金属矿山普遍存在某些重硫化物；四、流经尾矿堆放场合地表水，通过与尾矿互相作用，溶解某些有害组分并携带转移，导致大范畴污染；五、由于金属矿山尾矿颗粒极细，排出尾矿干涸后经风力携带极易扬尘导致污染；六、某些矿山尾矿直接排泄于湖泊、河流，污染水体，堵塞河道，引起大灾害。矿山尾矿占用大量土地：当前，除了少某些尾矿得到应用外，多数尾矿只有堆存而未被运用，占用了大量土地资源。随着数量增长，占用土地面积必将会继续扩大。尾矿易产生安全隐患：由于尾矿库堆料超过库容、超龄服役，或遇山洪暴雨，或设计不合理，或安全办法不到位等因素，可引起塌陷、滑坡，导致尾矿库溃坝，带来泥石流灾害。9.1.2尾矿堆存会给国家和公司到来经济承担由于尾矿堆存需要采用一系列办法来进行维护和管理，加上突发性因素会导致毁坏农田，或环境破坏补偿等，给国家和公司导致沉重经济承担。据关于专家估算，国内冶金矿山尾矿堆放基建费1-3元/t、经营管理费为3-5元/t，每年堆放尾矿需耗费10-15亿元，给国家和公司导致严重经济承担。9.2尾矿资源综合运用途径9.2.1尾矿老式解决办法尾矿无害化解决是当前世界各国采用老式解决办法，为防止废石和尾矿受水冲刷和被风吹扬而污染环境，采用下列老式解决法：①物理法：向细粒尾矿喷水，覆盖石灰和泥土，用树皮、稻草覆盖顶部。②植物法：在废石或尾矿堆场上栽种永久性植物。③化学法：运用可与尾矿化合化学反映剂(水泥、石灰、硅酸钠等)，在尾矿表面形成固结硬壳。此法成本较高，有尾矿常同砂层交错，化学反映剂难于选取。④土地复原法：在开采后被破坏土地上，回填废石、尾矿，沉降稳定后，加以平整，覆盖土壤，栽种植物或建造房屋。9.2.2尾矿化学解决与综合运用技术研究随着科学技术迅速发展，近年来国内外诸多学者对尾矿进行了系统而进一步矿物学研究，研究揭示了尾矿矿物分解和形成规律、水-气-矿物反映机制。提出某些尾矿解决新办法、新工艺。由此，老式概念矿山尾矿固体废料，已从悲观环保治理转变为积极资源化治理。一、尾矿中金属和有用组分回收过去受思想结识和技术条件限制，矿山选矿回收率不高，矿产综合运用限度局限性，现已堆存甚至正在排出尾矿中，具有丰富有用元素。回收其中有用物质和伴生元素是对尾矿综合运用最直接办法。二、运用尾矿生产建筑材料国内铁矿资源嵌布粒度细，普通需通过二段磨矿，少数三段磨矿、选别，因而除预选抛出某些粗粒尾矿外，大某些选矿排除和堆存尾矿粒度较细，普通尾矿粒度在-0.074mm占50%～75%，仅长江中下游一带尾矿粒度较粗。同步尾矿化学成分接近建筑用陶瓷材料、玻璃、砖瓦等所需要成分，为开展尾矿用于制作建筑材料创造了条件。大体有如下几种方面。（1）尾矿用作铺路材料、黄沙代替品等。铺路材料、黄沙代替品等是最基本建筑材料,对化学成分没有严格规定,只规定材料有一定硬度和粒度。这种产品普通用量较大,可以弥补价格较低缺陷,同步无需再加工。另一方面,大量出售这种产品,可以解决尾矿堆场紧张困难。（2）尾矿用于制砖。由于实心粘土砖需要使用大量粘土，不但破坏了环境，也减少了有限耕地，国家开始制定法规来限制生产使用实心粘土砖。国内在尾矿制砖方面进行了积极有效摸索，即可生产建筑用砖，也可生产路面、墙面装饰用砖。（3）尾矿用于生产水泥和混凝土。尾矿用于生产水泥,就是运用尾矿中某些微量元素影响熟料形成和矿物构成。当前,国内外对运用尾矿煅烧水泥研究重要是使用铅锌尾矿和铜尾矿,这两种尾矿不但可以代替某些水泥原料,并且还能起矿化作用,有效提高熟料产量和质量以及减少煤耗。依照不同粒级规定，尾矿颗粒不必加工可直接作为混凝土粗细骨料使用。使混凝土具备较高强度和较好耐久性。（4）尾矿用来制玻璃、微晶玻璃及陶瓷。前者将尾矿加适量粘土后，经喷雾干燥、压制成型、高温烧成，供地面、墙面装饰之用；后者以SiO2成分为主,尾矿可掺入15%～50%，加上碎玻璃可达80%～90%，通过熔化、水淬、升温晶化后成为玻璃相和结晶相复合多晶陶瓷，可代替天然花岗岩作高档装饰材料。（5）尾矿生产化肥及土壤改良剂。尾矿中往往具有锌、锰、钼、钒、硼、铁等微量元素，这些微量元素是维持植物生长和发育所必须元素。运用尾矿中这些元素可以生产各种微量元素肥料:对具有钙矿物尾矿,可用作土壤改良剂施于酸性土壤；对于具有钙、镁和硅氧化物尾矿,可用作农业肥料对酸性土壤进行钙化；将某些钼矿尾矿作为微量元素肥料施于缺钼土壤，则既有助于农业增产，又有助于减少食道癌发病率。（6）尾矿用作井下填充物。矿山采空区回填是直接运用尾矿最行之有效途径之一。普通每采1t矿石需要回填0.25～0.4m3（7）运用尾矿复垦植被及建立生态区。矿山土地复垦已经成为矿山环境综合治理一项重要技术。9.3尾矿综合运用结论及建议由于本地地形地貌等因素，尾矿库选址于选厂下游，但尾矿库库容当前仅能满足选厂年生产需求，为了增长尾矿库服务年限，因而建议钛白粉厂可以对尾矿进行实验后，再对尾矿做再回收运用解决，以此来满足选厂正常生产。

10、投资概预算10.1工程概算本项目为尾矿库工程，概算编制范畴为尾矿坝筑坝工程、XXXX、XXXX、XXXX、截洪沟等。尾矿库值班房、总图道路项目等不涉及在本概算范畴内。1