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文檔簡介

尾礦庫安全技術規(guī)程釋義

第一章尾礦庫基礎知識

第一節(jié)尾礦庫

【條文】

3.1尾礦庫

筑壩攔截谷口或囤地構成的、用以貯存金屬非金屬礦山進行礦石選別后排

出尾礦或其他工業(yè)廢渣的場所。

【釋義與知識】

尾礦庫一般有下列幾種類型:

1.山谷型尾礦庫

山谷型尾礦庫是在山谷谷口處筑壩形成的尾礦庫,如圖2—1所示。它日勺特

點是:初期壩相對較短,壩體工程量較小,后期尾礦堆壩相對較易管理維護,當

堆壩較高時,可獲得較大的庫容;庫區(qū)縱深較長,尾礦水澄清距離及干灘長度易

于滿足設計規(guī)定;匯水面積較大時,排洪設施工程量相對較大。我國既有的大、

中型尾礦庫大多屬于這種類型。

圖2—1山谷型尾礦庫

2.傍山型尾礦庫

傍山型尾礦庫是在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫,如圖2—2所示。它

的特點是:初期壩相對較長,初期壩和后期尾礦堆壩工程量較大;由于庫區(qū)縱深

較短,尾礦水澄清距離及干灘長度受到限制,后期壩堆積高度一般不太高,故庫

容較小;匯水面積雖小,但調洪能力較低,排洪設施口勺進水構筑物較大;由于尾

礦水的澄清條件和防洪控制條件較差,管理、維護相對比較復雜。國內丘陵地區(qū)

中小礦山常選用這種類型尾礦庫。

圖2—2傍山型尾礦庫

3.平地型尾礦庫

平地型尾礦庫是在平緩地形周圍筑壩圍成的尾礦庫,如圖2—3所示。其特

點是:初期壩和后期尾礦堆壩工程量大,維護管理比較麻煩;由于周圍堆壩,庫

區(qū)面積越來越小,尾礦沉積灘坡度越來越緩,因而澄清距離、干灘長度以及調洪

能力都隨之減少,堆壩高度受到限制,一般不高;匯水面積小,排水構筑物相對

較小。國內平原或沙漠戈壁地區(qū)常采用此類尾礦庫,例如金川、包鋼和山東省某

些金礦的)尾礦庫。

圖2-3平地型尾礦庫

4.截河型尾礦庫

截河型尾礦庫是截取一段河床,在其上、下游兩端分別筑壩形成日勺尾礦庫,

如圖2—4所示。有H勺在寬淺式河床上留出一定的流水寬度,三面筑壩圍成尾礦

庫,也屬此類。它的特點是:不占農田;庫區(qū)匯水面積不太大,但尾礦庫上游的

匯水面積一般很大,庫內和庫上游都要設置排水系統(tǒng),配置較復雜,規(guī)模龐大。

這種類型的尾礦庫維護管理比較復雜,國內采用的不多。

圖2-4截河型尾礦庫

【條文】

3.2全庫容

尾礦壩某標高頂面、下游坡面及庫底面所困空間的容積,包括有效庫容、

死水庫容、蓄水庫容、調洪庫容和安全庫容5部分。

3.3有效庫容

某壩頂標高時,初期壩內坡面、堆積壩外坡面以里(對下游式尾礦筑壩則為

壩內坡面以里),沉積灘面如下,庫底以上的空間,即室納尾礦的庫容。

3.4調洪庫容

某壩頂標高時,沉積灘面、正常水位以上的庫底、正常水位三者以上,最

高洪水位如下的空間。

3.5總庫容

設計最終堆積標高時的全庫容。

【釋義與知識】

尾礦庫的庫容有全庫容、總庫容和有效庫容之分。圖2—5所示為尾礦庫經

典斷面示意圖。

圖2-5尾礦庫庫容構成圖

圖中:

111---果一壩頂標高,對應出J水平面為AA';

H2——設計洪水水位,對應的水平面為BB';

H3---蓄水水位,對應口勺水平面為CC';

H4一一正常生產的最低水位,亦可稱之為死水位,對應的水平面為DD,,

山最小澄清距離確定;

DE一一細顆粒尾礦沉積灘面及礦泥懸浮層面;

V.一一空余庫容:指水平面AA'與BB'之間的庫容,它是為保證設計洪水

位時壩體安全超高和安全灘長的空間容積,是不容許占用的,故又稱

安全庫容;

V2一一調洪庫容:指水平面BB'和CC'之間的庫容,它是在暴雨期間用以

調整洪水的庫容,是設計保證最高洪水位不致超過BB}水平面所需的J庫容,因

此這部分庫容在雨季占用,非雨季絕對不許占用;

%一—蓄水庫容:指水平面CC'和DD'之間的庫容,供礦山生產水源緊張

時使用,一般H勺尾礦庫不具有蓄水條件時,此值為零,CC'和DD'重疊;

V「一澄清庫容:指水平面DD'和灘面DE之間口勺庫容,它是保證正常生產時

水量平衡和溢流水水質得以澄清的最低水位所占用時庫容,俗稱死庫容;

k一一有效庫容:指灘面ABCDE如下沉積尾礦以及懸浮狀礦泥所占用H勺容積,

它是尾礦庫實際可容納尾礦口勺庫容,可根據選礦廠在一定生產期限內產出口勺尾礦

總量W(t)和尾礦平均堆積干密度(1(t/m3)按式(2—1)計算得到。

V5=W/d(2—1)

假如W是選礦廠在所有生產期限內產出的尾礦總量,對應算

出的Vs就是該尾礦庫的總有效庫容。

尾礦庫的全庫容y是指某壩頂標高時的多種庫容之和,用式(2—2)表達:

V=V1+V2+V3+V1+V5(2—2)

尾礦庫的總庫容是指尾礦堆至最終設計壩頂標高時的全庫容。

尾礦庫的庫面面積、合庫容、有效庫容和匯水面積都將隨壩體堆積高度的J變

化而變化。為了清晰地表達出不一樣堆壩高度時的詳細數(shù)值,可繪制出尾礦庫的

性能曲線,如圖2—6所示。圖中的H—R是高程一庫面面積曲線;H-V”是高程一

全庫容曲線;HT,是高程一有效庫容曲線;H-Fh是高程一匯水面積曲線(對.上游

式尾礦壩,隨壩頂高程H勺提高匯水面積隨之減少)。

根據全庫容曲線確定各有效期H勺尾礦庫等別;根據有效庫容曲線推算逐年壩

頂所達標高,以便制定尾f筑壩生產計劃利運行圖;根據匯水面積曲線進行各有

效期尾礦庫排洪驗算。

第二節(jié)尾礦壩

【條文】

3.6尾礦壩

擋尾礦和水的尾礦庫外圍構筑物,常泛指尾礦庫初期壩和堆積壩的總體。

【釋義與知識】

為了減少尾礦壩的建設投資,大、中型尾礦壩一般都是用當?shù)赝潦辖ㄒ环N

較矮的壩用以短時期貯存尾礦。堆滿后,再運用粗粒尾礦自身逐層向上加高壩體。

前者稱初期壩,后者稱后期壩(又稱尾礦堆積壩)。對于地形不能滿足尾礦堆壩

規(guī)定的小庫,或尾礦顆粒太細無法運用尾礦堆壩者,只好采用類似水庫(無后期

壩)的壩型作尾礦壩。習慣稱之為一次建壩,或稱擋水式尾礦壩。

【條文】

3.7初期壩

基建中用作支撐后期尾礦堆存體的壩。

【釋義與知識】

1.初期壩rJ類型初期壩可分為不透水壩和透水壩。不透水初期壩一用透

水性較小的材料筑成H勺初期壩。因其透水性遠不不小于庫內尾礦的透水性,不利

于庫內沉積尾礦時排水固結。當尾礦堆高后,浸潤線往往從初期壩壩頂以上的尾

礦堆積壩壩坡逸出,導致壩面沼澤化,不利于?后期壩壩體的穩(wěn)定。這種壩型合用

于擋水式尾礦壩或尾礦堆壩不高H勺尾礦壩。

透水初期壩一一用透水性很好時材料筑成的初期壩。因其透水性不小于庫內

沉積尾礦,有助于后期壩的排水固結,并可減少壩體浸澗線,提高壩體H勺穩(wěn)定性。

它是比較合理的初期壩壩型。

2.初期壩的壩型及其特點

(1)均質土壩用粘土、粉質粘土或風化土料筑成H勺壩,如圖2—7所示,它

像水壩同樣,屬經典口勺不透水壩型。在壩的外坡腳往往設有毛石堆成口勺排水棱體,

以減少壩體浸潤線。

該壩型對壩基工程地質條件規(guī)定不高,施工簡樸,造價較低。在初期或缺乏

石材地區(qū)應用較多。

若在均質土壩內坡面和壩底面鋪筑可靠的排滲層,如圖2—8所示,使尾礦

堆積壩內的滲水通過此排滲層排到壩外。這樣,便成了合用于后期尾礦堆壩規(guī)定

的透水土壩。

(2)透水堆石壩用堆石堆筑成H勺壩,如圖2—9所示。在壩H勺上游坡面用

天然反濾料或土工布鋪設反濾層,防止尾砂流失。該壩型能有效地減少后期壩的J

浸潤線。由于它對后期壩的穩(wěn)定有利,且施工簡便,成為20世紀60年代后來廣

泛采用的初期壩型。

(3)砂、石透水堆石朗該現(xiàn)型對壩基工程地質條件規(guī)定也不高。當質量很

好的J石料數(shù)量局限性時,乜可采用一部分較差日勺砂石料來筑壩。即將質量很好石

料鋪筑在壩體底部及上游坡一側(浸水飽和部位),而將質量較差的砂石料鋪筑

在壩體的次要部位,如圖2—10所示。

(4)廢石壩用采礦場剝離H勺廢石所筑的壩。有兩種狀況:當廢石質量符合

強度和塊度規(guī)定期,可按正常堆石壩規(guī)定筑壩;另一種是結合采礦場廢石排放

筑壩,廢石不經挑選,用汽車或輕便軌道直接上壩卸料,下游壩坡為廢石的自然

安息角,為安全計,壩頂寬度較大,如圖2—11所示。在上游坡面應設置砂礫料

或土工布做成的反濾層,以防止壩體土顆粒透過堆石而流失。

(5)砌石壩用塊石或條石砌成的壩,分干砌石壩和漿砌石壩兩種。這種壩

型的壩體強度較高,壩坡可做得比較陡,能節(jié)省筑壩材料,但造價較高??捎糜?/p>

高度不大的尾礦壩,但對壩基的工程地質條件規(guī)定較高,壩基最佳是基巖,以免

壩體產生小均勻沉降,導致壩體產生裂縫。

(6)混凝土壩用混凝土澆筑成的壩。這種壩整體性好,強度高,因而壩坡

可做得很陡,筑壩工程量比其他壩型都小,但工程造價高,對壩基條件規(guī)定高,

采用者比較少。

【條文】

3.8堆積壩

生產過程中在初期壩壩頂以上用尾礦充填堆筑而成的壩。

【釋義與知識】

選礦廠投產后,在初期壩壩頂敷設放礦主管和放礦支管向庫內排放尾礦,排

滿后再用尾砂筑成小子壩「用以形成新時庫容.將放礦主管和放礦支管移升到子

壩頂,繼續(xù)向庫內排放尾礦,如此循環(huán),逐漸加高壩體。子壩連同尾礦沉積體統(tǒng)

稱為后期壩(也稱尾礦堆積壩)。稱它為壩,實質上是尾礦沉積體,這種水力充填

沉積的砂性土邊坡穩(wěn)定性能較差。大、中型尾礦堆積壩最終H勺高度往往比初期壩

高得多,是尾礦壩的主體部分。堆積壩一旦失穩(wěn),災害慘重,因此怎樣保證堆積

壩時安全歷來是設計和生產部門十分重視啊一項工作,也是安全生產管理和安全

監(jiān)督管理工作的重點之一

尾礦堆積壩的筑壩方式有上游式、中線式、下游式和濃縮錐式等類型。

【條文】

3.9上游式(尾礦筑壩法)

在初期壩上游方向充滇堆積尾礦的筑壩方式。

【釋義與知識】

上游式筑壩的特點是r壩中心線位置小停向初期壩上游方向移升,壩體由流

動的I礦漿水力充填沉積而成,如圖2—12所示。該壩型受排礦方式時影響,往往

含細粒夾層較多,滲透性能較差,浸潤線位置較高,故壩體穩(wěn)定性較差。但它具

有筑壩工藝簡樸,管理以便,運行費用較低等突出長處,因此國內外均普遍采用。

圖2-12上游式尾礦壩

【條文】

3.10中線式(尾礦筑壩法)

在初期壩軸線處用旋流分級粗尾砂沖積尾礦的筑壩方式。

【釋義與知識】

中線式尾礦筑期工藝用水力旋流器將尾礦分級,溢流部分(細粒尾礦)排向初

期壩上游方向沉積,底流部分(粗粒尾礦)排向初期壩下游方向沉積。在堆積過程

中保持壩頂中心線位置一直不變,如圖2—13所示。其優(yōu)缺陷介于上游式與下游

式之間。

此外,尚有H勺尾礦壩,在加高增容時為增長壩體穩(wěn)定性,將本來采用的上游

法筑壩改為中線法筑壩,稱作改良式中線法筑壩。山西哦口鐵礦尾礦壩采用此法

筑壩。

【條文】

3.11下游式(尾礦筑壩法)在初期壩下游方向用旋流分級粗尾砂沖積尾礦

的筑壩方式。

【釋義與知識】

下游式尾礦筑壩用水力旋流器將尾礦分級,溢流部分(細粒尾礦)排向初期壩

上游方向沉積,底流部分(粗粒尾礦)排向初期壩下游方向沉積。其特點是于壩中

心線位置不停向初期壩下游方向移升,如圖2—14所示。由于壩體尾礦顆粒粗,

抗剪強度高,滲透性能很好,浸潤線位置較低,故壩體穩(wěn)定性很好。但管理復雜,

且只合用于顆粒較粗的原尾礦,乂要有比較狹窄的壩址地形條件。國外使用較多,

國內使用較少。

有關濃縮錐式筑壩法是將尾礦漿濃縮至75%左右在尾礦庫內集中放礦,尾

礦按照強迫沉降規(guī)律(不出現(xiàn)自然分級)呈錐形體狀堆積,周圍建有很低日勺圍堤,

攔截析出的尾礦水和雨水,排出庫外。此種尾礦庫具有較高的安全性,但占地面

積大,,管理復雜,國外仍處在探索試驗階段,尚未推廣。

此外,有些尾礦庫在使用過程中,其周圍需在多處陸續(xù)建壩…一般將壩基標

高最低處也是最先建H勺壩稱作主壩,后建的稱作1號副壩、2號副壩等等。副壩

的I類型及筑壩規(guī)定與主壩用似。較矮的副壩可采用擋水式壩型,無需堆積壩;較

高的副壩可采用既有初期壩,又有堆積壩的壩型。必須提醒:有堆積壩者應合適

提前在壩前放礦,為堆積壩發(fā)明堆壩H勺條件。

【條文】

3.12沉積灘

水力沖積尾礦形成的沉積體表層,常指露出水面部分。

3.13灘頂沉積灘面與堆積壩外坡的交線,為沉積灘的最高點。

【釋義與知識】

一般說壩頂很輕易理解為子壩頂,而子壩由松散尾砂堆成,一般是不能攔擋

洪水的,在評價安全超高和安全灘長時自然也不能以子壩頂作根據。為此,現(xiàn)行

的《選礦廠尾礦設施設計規(guī)范(ZBJ1—90)》初次引進「灘頂?shù)母拍?,用灘頂?/p>

代壩頂較為確切。

也就是說,壩頂一般是指灘頂,而不是指子壩頂。從圖2—15中可以看出,

灘頂和子壩頂兩者在一般狀況下是有區(qū)別的。在防洪安全檢查時,或事故分析時

是不能通用的。只有在灘頂?shù)竭_子壩頂時,兩者才是一致H勺。

【條文】

3.14灘長

由灘頂至庫內水邊線的水平距離。

3.15最小千灘長度

設計洪水位時的干灘長度。

3.16安全超高

尾礦壩沉積灘頂至設計洪水位的高差。

3.17最小安全超高

規(guī)定的安全超高最小至許值。

【釋義與知識】

必須提醒一點:《選礦廠尾礦設施設計規(guī)范(ZBJ—90)》規(guī)定H勺安全超高最

小容許值(見《尾礦庫安全技術規(guī)程》5.3.9條的表3只限用于設計控制原則,

而設計文獻規(guī)定的最小安全超高值是根據壩體穩(wěn)定和防洪計算確定FI勺,有也許不

小于規(guī)范規(guī)定值,后者才是生產單位必須遵照的防洪控制根據。

【條文】

3.18壩高

對初期壩和中線式、下游式筑壩為壩頂與壩軸線處壩底的高差;對上游式

筑壩則為堆積壩壩頂與初期壩壩軸線處壩底的高差。

3.19總壩高

與總庫容相對應的最終堆積標高時的壩高。

3.20堆壩高度或堆積高度

尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂?shù)母卟睢?/p>

【釋義與知識】

壩高、堆壩高度H勺意義如圖2—16和圖2—17所示。

【條文】

3.21尾礦庫擋水壩

長期或較長期擋水的尾礦壩,包括不用尾礦堆壩的主壩及尾礦庫側、后部

的副壩。

【釋義與知識】

有的尾礦庫采用壩后放礦,細尾礦及尾礦水集中在壩前,規(guī)定建造擋水型

尾礦壩。有的尾礦庫受地形條件限制,需建造一座或若干座副壩,凡直接擋水者,

應均按擋水壩設計。

【條文】

3.22尾礦庫安全設施

直接影響尾礦庫安全的設施,包括初期壩、堆積壩、副壩、排滲設施、尾

礦庫排水設施、尾礦庫觀測設施及其他影響尾礦庫安全的設施。

【釋義與知識】

尾礦庫安全設施中初期壩、堆積壩、副壩等已在本節(jié)作了簡介,尾礦庫排

水設施和尾礦庫觀測設施見本章第三節(jié)和第四節(jié)。

尾礦庫安全設施是尾礦庫安全設施設計、審查、安全預評價、驗收安全評價

和竣工驗收的重點。

【條文】

3.23尾礦工

指從事尾礦庫放礦、筑壩、排洪和排滲設施操作的專職作業(yè)人員。

【釋義與知識】

由于尾礦工是從事尾礦庫安全設施生產作業(yè)的人員,直接關系尾礦庫的安

全,故尾礦工屬特種作業(yè)人員,必須經安全生產監(jiān)管部門培訓合格并獲得特種作

業(yè)許可證方得上崗。

【條文】

4.1尾礦庫各有效期的設計等別應根據該期的全庫容和壩高分別按表I確

定。當兩者的等差為一等時,以高者為準;當?shù)炔畈恍∮谝坏葧r,按高者減少

一等。尾礦庫失事將使下游重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或鐵路干線遭受嚴重災害者,

其設計等別可提高一等。

表1尾礦庫等別

全庫容(V/萬m3)壩高(H/m)

―-二等庫具有提高等別條件者

二不不不小于10000不不不小于wo

不不不小于1000^不不小于K不不小于60不不小于

10000100

不不不小于100、不不小于不不不小于30、不不小于

100060

五不不小于100不不小于30

【釋義與知識】

尾礦庫的等別從高到低分為五等。設計規(guī)范對等別不一樣口勺尾礦庫采用的防

洪原則和壩體安全系數(shù)也是不一樣H勺,一等最高,五等最低。

尾礦庫失事導致災害的大小與庫內尾礦量的多少以及尾礦壩的高下成正比。

尾礦庫使用時特點是堆存的尾礦量由少到多,尾礦壩由低到高,在不一樣有效期

失事,導致危害H勺嚴重程度是不一樣的I。因此,同一種尾礦庫在整個生產期間根

據庫容和壩高劃分為不一樣口勺等別應是合理的;再者,尾礦庫使用過程中,初期

調洪能力較小,后期調洪能力較大,同一種尾礦庫初期按低等別設計,中期及后

期逐漸將等別提高,這樣一次建成的排洪構筑物就能適應各有效期H勺防洪規(guī)定,

設計愈加經濟合理。根據上述原則,我國現(xiàn)行設計規(guī)范容許對同一種尾礦庫在生

產期間采用不一樣叫尾礦庫等別進行設計。

*為以便引用,此處保留《尾礦庫安全技術規(guī)程》中的原表序號不變,全書

同。

【條文】

4.2尾礦庫構筑物的級別根據尾礦庫等別及其重要性按表2確定。

【釋義與知識】

尾礦庫構筑物的構造型式(土石壩、堆石壩、混凝七壩、磚石構造、鋼筋混

凝土構造、鋼構造等)諸多,構造設計時,首先要確定該構筑物的級別,再按多

種構造設計規(guī)范對不一樣級別H勺構筑物采用不一樣的安全系數(shù)。

第三節(jié)尾礦庫排洪設施

本節(jié)針對“3.22尾T庫安全設施”中的條文規(guī)定進行釋義和有關知識點的

擴展。排洪設施是尾礦庫必須設置的安全設施,其功能在于將匯水面積內洪水安

全地排至庫外,它H勺安全性和可靠性直接關系到尾礦庫防洪安全。

排洪構筑物的類型及其特點

尾礦庫庫內排洪構筑物一般由進水構筑物和輸水構筑物兩部分構成。尾礦壩

下游坡面的雨水用排水溝排除。排洪構筑物型式H勺選擇,應根據尾礦庫排水量的

大小、尾礦庫地形、地質條件、使用規(guī)定以及施工條件等原因并經技術經濟比較

確定。

1.進水構筑物

進水構筑物的基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪溝等。

排水井是最常用H勺進水構筑物。有窗口式、框架式、井圈疊裝式和砌塊式等

型式,如圖2—18所示。窗口式排水井整體性好,堵孔簡樸,但進水量小,耒能

充足發(fā)揮井筒的作用。初期應用較多??蚣苁脚潘涩F(xiàn)澆梁柱構成框架,用預

制薄拱板逐層加高。框架式排水井構造合理,進水量大,操作也較簡便。從20

世紀60年代后期起,廣泛采用。疊圈式和砌塊式等型式排水井分別用預制井圈

和預制砌塊逐層加高。雖能充足發(fā)揮井筒H勺進水作用,但加高操作規(guī)定位置精確

性較高,整體性較差,應用不多。

(a)窗口式(b)框架式(c)砌塊式(d)疊圈式

圖2T8排水井類型

排水斜槽既是進水構筑物,又是輸水構筑物。伴隨庫水位時升高,進水口的

位置不停向上移動。它沒有復雜的排水井,但畢竟進水量小,一般在排洪量較小

時常常采用。

溢洪道常用于一次性建庫口勺排洪進水構筑物。為減少過水深度,常采用寬淺

式溢洪道。

山坡截洪溝也是進水構筑物兼作輸水構筑物,沿所有溝長均可進水。在較陡

山坡處的截洪溝易遭暴雨沖毀,可靠性差,管理維護工作量大。

2.輸水構筑物

尾礦庫輸水構筑物的基本型式有排水管、隧洞、斜槽、山坡截洪溝等。

排水管是最常用的輸水構筑物。一般埋設在庫內最底部,因承受荷載較大,

一般采用鋼筋混凝土構造,如圖2—19所示。

圖2—19排水管類型

斜槽的蓋板采用鋼筋混凝土板,槽身有鋼筋混凝土和漿砌塊石兩種。鋼筋混

凝土管整體性好,承壓能力高,合用于堆壩較高日勺尾礦庠。但當凈空尺寸較大時,

造價偏高。漿砌塊石涵管是用漿砌塊石作為管底和側壁,用鋼筋混凝土板蓋頂而

成,整體性差,承壓能力較低,合用于堆壩不高、排洪量不大口勺尾礦庫。

隧洞需由專門鑿巖機械施工,故凈空尺寸較大。它叫構造穩(wěn)定性好,是大、

中型尾礦庫常用H勺輸水構筑物。當排洪量較大,且地質條件很好時,隧洞方案往

往比較經濟。

3.壩坡排水溝

壩坡排水溝有兩類:一類是沿山坡與壩坡結合部設置漿砌塊石截水溝,以防

止山坡暴雨匯流沖刷壩肩。另一類是在壩體下游坡面設置縱橫排水溝,將壩面的

雨水導流排出壩外,以免雨水滯留在壩面導致壩面拉溝,影響壩體H勺安全。

第四節(jié)尾礦庫觀測設施

本節(jié)針對“3.22尾礦庫安全設施”中的條文規(guī)定進行釋義和有關知識點的

擴展。

觀測設施的功能在于監(jiān)測尾礦庫運行狀態(tài)的多種參數(shù),尾礦庫運行狀態(tài)與否

正常須根據尾礦庫觀測設施實測數(shù)據進行定量鑒別。尾礦庫觀測設施重要有庫水

位觀測、壩體位移觀測、浸潤線觀測、構筑物變形觀測、滲流水觀測等。也有少

數(shù)尾礦壩曾埋設過孔隙水、壩體固結等觀測設施。由于尾礦庫往往遠離廠區(qū),又

處在野外露天狀態(tài),范圍較廣。某些精密自動觀測儀器易受多種自然或人為原因

損壞,因此尾礦庫觀測設施的設置應以簡便有效、能及時對的指導生產管理為原

則?!段驳V庫安全技術規(guī)程》5.3.26中規(guī)定“4級以上尾礦壩應設置壩體位移和

壩體浸潤線觀測設施。必要時還宜設置孔隙水壓力、滲透水量及其渾濁度的觀測

設施?!?/p>

1.庫水位觀測設施

一項完善的尾礦庫設計必須給生產管理部門提供該庫在各運行期口勺最小調

洪深度口11、設計洪水位時的最小干灘長度[L」和最小安全超高[II],以作為控

制庫水位和防洪安全檢查H勺根據。庫水位觀測的目的正是根據現(xiàn)實狀況庫水位推

測設計洪水位時時干灘長和安全超高與否滿足設計時規(guī)定。但至今大多用目測估

計的既有干灘長來推測洪水位時的干灘長,這是極不精確的。下面簡介一種簡便

可靠的I檢測法。

(1)安全灘長檢測法如圖2—20所示,設現(xiàn)實狀況庫水位為片乩先在沉

積灘上用皮尺量出[L],并插上標桿a,用儀器測出a點地面標高片乩。當乩=

時,即認為安全灘長滿足設計規(guī)定;否則,不滿足。

(2)安全超高檢測法如圖2—21中所示,設現(xiàn)實狀況庫水位為乩,先在沉

積灘上用水準儀根據[HJ找出b點,并插上標桿b,用儀器測出b點地面標高乩。

當乩二乩一乩》[乩]時,即認為安全超高滿足設計規(guī)定。否則,不滿足。

圖2-21安全超高檢測圖

對于壩前干灘坡度較大者,只要安全灘長滿足規(guī)定,安全超高一般都能滿足

規(guī)定,而無需檢測安全超高;對于壩前干灘坡度較緩者,只要安全超高滿足規(guī)定,

安全灘長一般都能滿足規(guī)定,而無需檢測安全灘長。

馬鋼南山鐵礦凹山尾礦庫已使用上述措施檢測了5年,為生產管理及時提供

了需調控干灘的詳細部位,從而使長達4km的堆壩灘面每年汛期都能全線滿足安

全規(guī)定。

2.浸潤線觀測設施

浸潤線的位置是分析尾礦壩穩(wěn)定性的最重要的參數(shù)之一,因而也是鑒別尾礦

壩安全與否的重要特性。入少尾礦壩需通過減少浸潤線以增強穩(wěn)定性,也必須事

先理解浸潤線現(xiàn)實狀況H勺位置。因此,確切測出浸潤線H勺觀測設施是必須認真看

待的I一項工作。

尾礦壩浸潤線觀測一般是在壩坡上埋設水位觀測管。觀測管日勺開孔滲水段時

長度取]m左右為宜。觀測管埋設深度是個關鍵。淺了測不到水位;深了所測得

的水位往往低于實際浸潤線。為此,事先必須理解設計者為保證壩體穩(wěn)定所需要

的浸潤線深度,這從初步設計文獻的壩體穩(wěn)定計算剖面圖中可以找到。生產過程

中浸潤線的位置還會受放礦水、干灘長度、雨水以及壩體逐漸升高等原因的影響,

常常有些變動。因此,觀測管滲水段設置在設計所需浸潤線的下面1?1.5m處為

宜。這樣測得H勺水位比較靠近實際浸潤線。假如測不到水位,闡明浸潤線低于設

計規(guī)定值,壩體安全;假如測得水位較高,闡明需要采用減少浸潤線H勺治理措施。

值得一提於J是,盲目將觀測管的滲水段埋設得很深,或將觀測管從上到下都

開孔滲水,這樣測得H勺水位往往比實際浸潤線低得多,使人誤認為浸潤線很深,

壩體很安全。這是非常危險口勺。

有些尾礦壩曾試用過內裝傳感器的金屬測頭取代觀測管,使用高級絕緣導線

引至室內儀表上,進行半自動或自動檢測浸潤線。這在技術上已不成問題,但用

于尾礦壩受到諸多原因口勺制約,尚未能推廣。

3.壩體位移觀測設施

目前我國尾礦壩位移觀測仍以壩體表面位移觀測為主,即在壩體表面有組織

地埋設一系列混凝土樁作為觀測標點,使用水準儀和經緯儀觀測壩體的垂直(沉

降)和水平位移。

標點口勺布置以能全面掌握壩體的變形狀態(tài)為原則。一般可選擇最大壩高剖

面、地基地形變化較大的地段布置觀測橫斷面。每個觀測橫斷面上應在不易受到

人為或天然原因損壞H勺地點選擇幾處建立觀測標點,此外在壩腳下游5-10m范

圍內的地面上布置觀測標點,并同步記錄下其最初時標高和坐標。為便于觀測,

還需在庫外地層穩(wěn)定、不受壩體變形影響H勺地點建立觀測基點(又稱工作基點)

和起測基點。生產管理部門定期在工作基點安裝儀器,以起測基點為原則,觀測

各觀測標點時位移。

目前由于設計規(guī)范尚未對壩體最大位移作出限量規(guī)定,一旦發(fā)現(xiàn)觀測H勺位移

出現(xiàn)異常時,應及時通報有關部門“會診”分析壩體變形口勺發(fā)展趨勢,鑒別壩體

於J安全狀態(tài),進而確定與否需要采用治理措施。

4.排水構筑物H勺變形觀測設施

較高時溢水塔(排水井)在使用初期也許受地基沉降而傾斜,用肉跟或經緯儀

觀測;鋼筋混凝土排水管和隧洞襯砌常見的病害為露筋或裂縫,前者用肉眼檢查,

后者可用測縫儀測量裂縫寬度,以判斷與否超標。

第二章尾礦庫建設

第一節(jié)尾礦庫勘察

【條文】

5.1.1尾礦庫工程地質與水文地質勘察應符合有關國家及行業(yè)原則規(guī)定,

查明影響尾礦庫及各構筑物安全性的不利原因,并提出工程措施提議,為設計

提供可靠根據。

5.1.2在用時上游法尾礦堆積壩的勘察應執(zhí)行《巖土工程勘察規(guī)范》。

【釋義與知識】

?、尾礦庫勘察的目H勺及重要性

尾礦庫勘察的重要目口勺概括如下:

(1)從地質條件方面論證所選尾礦庫庫址的可行性c

(2)為擬建的構筑物(如初期壩、排洪系統(tǒng)等)提供設計所需的壩材及地基土

層的I物理力學指標。必要時,須對地質條件不良地段提出治理措施時提議。

(3)對尾礦筑壩壩體進行勘察為壩體穩(wěn)定性分析提供壩體土層分布及各土層

的物理力學性能等基礎資料。

由于未經勘察或勘察深度不夠的原因而導致壩體和排洪構筑物嚴重變形,不

能正常使用,甚至垮壩的事故時有發(fā)生??梢娢驳V庫勘察在尾礦庫建設的全過程

中都是必不可少的重要一環(huán),必須予以充足重視。

二、尾礦庫勘察的內容及規(guī)定

尾礦庫勘察的內容及規(guī)定根據設計階段而定,一般在尾礦庫建設前期有初步

設計階段勘察和施工圖設計階段勘察之分。對于用尾礦堆壩的尾礦庫,在建成運

行一段時間后,還須對堆積壩體進行中期勘察??辈烊螘鴦找话阌稍O計單位

提出,由業(yè)主委托有對應資格的勘察單位進行勘察。

1.初步設計階段勘察

在尾礦庫庫址進行方案比較階段中,勘察規(guī)定獲得對這幾種尾礦庫庫址口勺重

要工程、水文地質條件進行評價的資料,對能影響場地取舍口勺不良地責問題作出

明確的結論,以作為選定庫址的根據??辈斓闹匾獌热萑缦拢?/p>

可致滑動的軟弱上層的分布,地質巖性構成,斷裂破碎帶口勺寬度及其巖性特

性:滑坡、崩坍、巖溶滲漏、人工洞穴等不良地質現(xiàn)象對場地的影響程度、地震

等級;透水層的分布狀況、性質及埋藏條件,地下水H勺類型、動態(tài)及對混凝土的I

侵蝕性;對場地時工程水文地質評價等。

2.施工圖設計階段勘察施工圖設計階段規(guī)定針對已選定H勺庫址獲得建(構)

筑物地基的穩(wěn)定性、滲透性、壓縮性等方面的資料,以咋為建(構)筑物的設計根

據??辈鞎r重要內容如下:

(1)尾礦庫在初步設計階段勘察基礎上深入深化。尤其是對被水沉沒后也

許不穩(wěn)定的地段,應提供土層口勺物理力學指標,并提出防治措施口勺提議。

(2)尾礦壩在設計的尾礦壩壩基及其影響范圍內進行詳勘,提供壩址工程

地質縱、橫剖面圖和鉆探點的工程地質柱狀圖。對壩基各土層都要做原位測試以

及取樣試驗,提供物理力學及滲透性指標,并根據設計規(guī)定提供初期壩筑壩材料

的開采位置、數(shù)量及壩材性能。

(3)排洪系統(tǒng)根據設計的排洪系統(tǒng)布置,沿線進吁詳勘。提供沿線工程地

質縱剖面圖及鉆孔柱狀圖;提供各構筑物下臥土層附物理力學性能;對不良地質

地段提出防治提議。

(4)尾礦輸送管槽一般應提供沿線的工程地質描述;碰到較大的管橋橋墩

或固定支墩,還應提供其地基口勺強度及壓縮性指標。

3.尾礦堆積壩的中期勘察對于新建的尾礦庫,一股在初步設計中尾礦堆壩

穩(wěn)定性只能參照類似尾礦堆壩的指標進行分析。待正式投產一段時間后,應通過

尾礦堆壩的中期勘察H勺資料復核險證尾礦堆壩的穩(wěn)定性??辈煲?guī)定:

(1)查明尾礦堆積體口勺土層構成、分布、密實程度;

(2)查明尾礦堆積體H勺物理力學性質:

(3)杏明尾礦堆積體在勘察期間浸潤線的位置.;

(4)查明影響穩(wěn)定性的不利原因,并提出對應時工程治理措施提議。最終必

須提醒:尾礦堆壩在礦山企業(yè)既是一項大型特種構筑物,又是一種重大危險源。

為此,我國于1987年專門頒發(fā)了《上游法尾礦堆積壩工程地質勘察規(guī)程(YBJ11

—1986)》供勘察部門試行。2023年和2023年相繼頒布時《巖土工程勘察規(guī)范》

(GB50021—2023).《巖土工程勘察技術規(guī)范》(YS5202—2023)都對尾礦壩的勘

察作了某些修訂和補充。日于尾礦堆積壩勘察口勺技術難度和規(guī)定相稱高,必須由

對尾礦堆壩有勘察經驗H勺勘察單位承擔。

第二節(jié)尾礦庫設計

【條文】

5.2.1尾礦庫庫址選擇應遵守下列原則:

a)不適宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產基地和大型居民區(qū)上游;

b)不應位于全國和省重點保護名勝古跡的上游;

c)應避開地質構造復雜、不良地質現(xiàn)象嚴重區(qū)域;

d)不適宜位于有開采價值的礦床上面;

e)匯水面積小、有足夠的庫容和初、終期庫長。

【釋義與知識】

尾礦庫庫址口勺選擇應有兩個或兩個以上庫址方案,經技術經濟比較綜合確

定。

原則a)和b)是為了盡量防止和減少尾礦庫一旦失事對下游導致重大災害。

同步,也是為了盡量防止和減少尾礦庫的揚塵及尾礦水對下游人群和設施帶:來的

環(huán)境影響,庫址宜選在大居民區(qū)及廠區(qū)最大頻率風向的下風側;

原則c)、d)和e)中日勺“匯水面積要小”是為了減少尾礦庫洪水量,減少基

建投資。此外,為了減少運行費,庫址一般應離選廠較近、尾礦輸送能自流或揚

程小。

原則e)中時“有足夠啊庫容”是規(guī)定能容納選礦廠在設計服務期限內所產

出的所有尾礦量。假如需要兩座或多座尾礦庫儲存所有尾礦,應在初步設計期間

作出統(tǒng)一考慮和長遠規(guī)劃。

原則e)中的“有足夠的初、終期庫長”是考慮在初期能滿足回水水質和排

洪系統(tǒng)布置的I需要?!?后期庫長重要是對上游式(包括下游式和中線式)尾礦

壩而言,由于它規(guī)定在最高洪水位時還要道有足夠的干灘長度。

【條文】

5.2.2尾礦庫設計應對不艮地質條件采用可靠的治理措施。

【釋義與知識】

尾礦庫設計應對影響尾礦庫穩(wěn)定性的斷層、破碎帶、滑坡、溶洞、泉眼、泥

石流等不良地質條件進行可靠的J治理,否則將給工程留下嚴重隱患。

【條文】

5.2.3對停采的露天采礦場改作尾礦庫的,應對安全性進行專題論證;對

露天采礦場下部有采礦活動的,不適宜作為尾礦庫。確須用時,應由有資質的

單位進行專題論證,并提出安全技術措施,在保證地下采礦安全時,方可使用。

【釋義與知識】

有的礦山運用已停采H勺露天采場改作尾礦庫,甚至還存在地下采礦活動,有

的運用地下采礦陷落區(qū)建設尾礦庫,對此類尾礦庫的建設應進行專門H勺技術論

證,并采用可靠時安全措施,保證尾礦庫和地下采礦活動時安全。

【條文】

5.2.4尾礦庫設計文獻應明確下列安全運行控制參數(shù):

a)尾礦庫設計最終堆積高程、最終壩體高度、總庫容;

b)尾礦壩堆積坡比;

c)尾礦壩不一樣堆積標高時,庫內控制的正常水位、調洪高度、安全超高

及最小干灘長度等;

d)尾礦壩浸泗線控制.

【釋義與知識】

本條文中各個參數(shù)是助計單位為保證尾礦庫安全運行,根據可靠H勺基礎資料

經分析計算后確定的,也是生產企業(yè)在尾礦庫安全生產中必須嚴格遵照和控制的

根據,不應自行修改,因此規(guī)定設計單位在提交時設計文獻中應明確給出本條規(guī)

定的參數(shù)。

為保證尾礦庫設計口勺可靠性,應具有充足的設計根據和基礎資料。

設計基礎資料一般應有下列內容:

(1)尾礦日產量、設計服務年限內的尾礦總量;

(2)尾礦顆粒分析及其加權平均粒徑;

(3)尾礦及尾礦水H勺成分分析;

(4)尾礦漿的流量及其濃度;

(5)尾礦漿的最小澄清距離:

(6)尾礦沉積灘H勺坡度;

(7)尾礦庫內平均堆積干密度;

(8)尾礦庫地區(qū)口勺地篋設防烈度及氣象資料;

(9)尾礦庫地區(qū)的地形圖;

(10)尾礦庫址工程、水文地質勘察匯報。

以上資料伴隨此后生產工藝流程的變化而變化,若上述參數(shù)發(fā)生變化,生產

企業(yè)須及時委托設計單位,按照新的參數(shù)修改設計。

【條文】

5.2.5尾礦庫初步設計應編制安全專篇,重要內容為:

a)尾礦庫區(qū)存在的安全隱患及對策

b)尾礦庫初期壩和堆積壩的穩(wěn)定性分析;

c)尾礦庫動態(tài)監(jiān)測和通訊設備配置的可靠性分析;

d)尾礦庫的安全管理規(guī)定。

【釋義與知識】

尾礦庫實際上是一種處在高勢能狀態(tài)的I泥石流危險源,在長達十幾年乃至數(shù)

十年的運行過程中,隨時都會受到人為H勺(管理不善、工農關系不協(xié)調等)和自然

的(洪水、地震等)不利原因威脅。尾礦庫一旦失事,往往導致重大災害。尾礦庫

的I安全狀態(tài)有賴于勘察、設計、施工、監(jiān)理和管理等多種部門13勺共同重視與配合,

但設計屬于關鍵和基礎環(huán)節(jié),作用尤為突出和重要。因此,設計者應具有高度責

任心和過硬的技能,才能勝任。

設計的安全規(guī)定是多方面H勺。除了要仔細審查勘察匯報和基礎資料外,在尾

礦庫設計中重要體目前兩個方面:一是要保證設計的尾礦壩具有足夠H勺穩(wěn)定性,

各項穩(wěn)定安全系數(shù)必須符合設計規(guī)范的規(guī)定;二是要使洪水位能控制在設計規(guī)范

規(guī)定的范圍內,保證防洪II勺安全。對施工質量和運行管理口勺詳細技術參數(shù)規(guī)定,

必須在設計文獻中有明確的交代,以便施工和生產部門嚴格按設計規(guī)定進行管

理。此外,尚應對庫區(qū)不良地質條件、周圍不利狀況提出對應對策,對尾礦庫動

態(tài)監(jiān)測和通訊設備配置H勺可靠性進行分析。

第三節(jié)尾礦壩設計

【條文】

5.3.1尾礦壩宜以濾水壩為初期壩,運用尾礦筑壩。當遇有下列條件之一

時,可以采用當?shù)赝潦匣驈U石建壩。

a)尾礦顆粒很細、粘粒含量大,不能筑壩;

b)由尾礦庫后部放礦合理;

c)尾礦庫與廢石場結合考慮,用廢石筑壩合理。

【釋義與知識】

初期壩之因此推薦采用透水壩的壩型(如透水堆石壩、透水土壩等),是為了

能盡快自行排除尾礦堆積壩內H勺滲水,以減少后期壩的浸潤線,增強壩體穩(wěn)定性。

當?shù)厝缛狈|量很好的石料或土料,可就地取材,用風化土石料堆筑初期壩。當

遇有尾礦自身不具有筑壩條件或用礦山廢石筑壩更合理狀況,則可采用當?shù)赝潦?/p>

料或廢石一次性或分期建設尾礦壩。

【條文】

5.3.2初期壩高度或實定除滿足初期堆存尾礦、澄清尾礦水、尾礦庫回水

和冬季放礦規(guī)定外,還應滿足初期調蓄洪水規(guī)定。

【釋義與知識】

初期壩的高度一般應能儲存選廠生產六個月至一年的尾礦量,同步還要滿足

初期壩堆滿尾礦時調洪、安全灘長和澄清距離H勺規(guī)定,對北方寒冷地區(qū)還應滿足

冬季放礦規(guī)定。

初期壩的I壩頂寬度、壩坡、馬道、排水棱體和反濾層可按下列規(guī)定確定:

1.壩頂寬度為了滿足敷設尾礦輸送主管、放礦支管和向尾礦庫內排放尾礦操

作的I規(guī)定,初期壩壩頂應具有一定口勺寬度。一般狀況下現(xiàn)頂寬度不適宜不不小于

表3—1所列數(shù)值。當壩頂需要行車時,還應按行車的規(guī)定確定。生產中應保證

壩頂寬度不被侵占。

表3—1初期壩壩頂最小寬度

壩高/m壩頂最小寬度/m

<102.5

10—203.0

20?303.5

>304.0

2.壩坡

壩的內、外坡坡比確實定,應通過壩坡穩(wěn)定性計算來確定。土壩H勺卜游坡面

上應種植草皮護坡,堆石壩日勺下游坡面應干砌大塊石護面。

3.馬道

當壩H勺高度較高時,壩體下游坡每隔10?15m高度設置一寬度為1?2m的馬

道,以利壩體的穩(wěn)定,以便操作管理。

4.排水棱體

為排出土壩壩體內H勺滲水和保護壩體外坡腳,在土現(xiàn)外坡腳處設置毛石堆成

的排水棱體。排水棱體的高度為初期壩壩高口勺1/5-1/3,頂寬為1.5?2.0m,

邊坡坡比為1:1?1:1.5。

5.反濾層

為防止?jié)B透水將尾礦或土等細顆粒物料通過堆石體帶出壩外發(fā)生滲透變形,

在土壩壩體與排水棱體接觸面處以及堆石壩的上游坡面處或與非基巖的接觸面

處都須設置反濾層。

初期H勺反濾層采用天然砂、礫料或卵石等構成,由細到粗順水流方向敷設。

反濾層上再用毛石護面。因對各層物料的級配、層厚和施工規(guī)定很嚴格,反濾層

時施工質量規(guī)定較高。目前普遍采用土工布(又稱無紡土工織物)作反濾層。在土

工布的I上下用粒徑符合規(guī)定的碎石作過濾層,并用毛石護面。土工布作反濾層施

工簡樸,質量易保證,使用效果好,造價也小高。

【條文】

5.3.3壩基處理應滿足滲流控制和靜力、動力穩(wěn)定規(guī)定。遇有下列狀況時,

應進行專門研究處理:

a)透水性鼓大的厚層砂礫石地基;

b)易液化土、軟粘土和濕陷性黃土地基;

c)巖溶發(fā)育地基;

d)采空區(qū)地基。

【釋義與知識】

當尾礦壩建于工程地質條件不利地基時,為滿足切體靜、動力穩(wěn)定性和滲流

穩(wěn)定性規(guī)定,應進行專門的研究處理。

【條文】

5.3.4尾礦筑壩的方式,對于抗震設防烈度為7度及7度如下地區(qū)宜采用

上游式筑壩,抗震設防烈度為8?9度地區(qū)宜采用下游式或中線式筑壩。

【釋義與知識】

后期壩壩型重要由后期壩H勺高度、庫址H勺地形、尾礦粒度構成和地震設防烈

度等條件綜合分析確定。一般壩高不小于100m、山谷型尾礦庫且壩址狹長、尾

礦顆粒較粗、地震設防烈度為8度及8度以上H勺地區(qū),宜采用下游式或中線式后

期壩;其他狀況均可采用上游式后期壩。不管采用哪種壩型,最終都必須通過壩

體穩(wěn)定分析滿足安全規(guī)定,才能最終確定。

由于上游式筑壩壩體中還夾雜有相稱數(shù)量的)中細粒尾砂,強度較低,穩(wěn)定性

相對較差,實踐表明抗震設防烈度為7度及7度如下地區(qū)采用它是完全可行口勺;

卜.游式或中線式筑壩FI勺壩體是由分級出來的粗粒尾砂構成,強度較高,穩(wěn)定性相

對很好,因此在高烈度地區(qū)推薦采用。當堆積壩高度較大,尾礦顆粒較粗,地形

條件合適,在7度如下口勺地區(qū)也可采用下游式或中線式筑壩。

【條文】

5.3.5上游式筑壩,中、粗尾礦可采用直接沖填筑壩法,尾礦顆粒較細時

宜采用分級沖填筑壩法。

【釋義與知識】

盡管卜.游式筑壩穩(wěn)定性相對較差,但它具有運行費用較低,生產管理簡

樸的長處,目前我國的大、中型后期加.大多數(shù)采用上游式尾礦直接沖填筑壩。并

且在上游式尾礦壩H勺勘察、設計和生產管理方面的經驗和水平都處在世界領先的

地位。

對于上游式筑壩,當尾礦顆粒較細時,可采用旋流器將尾礦進行分級,相對

較粗的尾礦置于壩前區(qū)域,細尾礦排至庫尾部,這種分級充填上游式筑壩已獲得

了成功經驗。

【條文】

5.3.6下游式或中線式尾礦筑壩分級后用于筑壩的尾礦,其粗顆粒(d2

0.074mln)含量不適宜不不小于70%,否則應進行筑壩試驗。筑壩上升速度應滿

足庫內沉積灘面上升速度和防洪的規(guī)定。

【釋義與知識】

下游式或中線式尾礦筑壩堆筑壩用粗尾砂規(guī)定較嚴,國外規(guī)定粗尾砂含量不

少于80%—85%,盅要目口勺在于能以抗剪切強度和滲透性較高口勺材料筑壩。

卜.游式或中線式尾礦筑壩還規(guī)定壩址地形較窄,否則,筑壩上升速度滿足不

了庫內沉積灘面上升速度,也是無法筑壩的。我國德興銅礦原設計H勺下游式筑壩,

雖然具有一定的地形條件,但仍因筑壩上升速度滿足不了庫內沉積灘面上升速度

而改用中線法??梢?,下游式或中線式尾礦筑壩雖然具有很好的穩(wěn)定性,但也是

有其嚴格合用條件口勺。在設計上,尤其應對筑壩用粗尾砂數(shù)量和堆壩上升速度,

進行詳細日勺平衡計算,并旦應充足考慮多種不利原因的影響。

【條文】

5.3.7下游式或中線式尾礦壩應設上游初期壩和下游濾水壩趾,兩者之間

的壩基應設置排滲設施。

【釋義與知識】

下游式或中線式尾礦壩是采用分級粗尾砂進行堆筑時,為增強尾礦壩滲透性

和穩(wěn)定性,當壩基不具有滿足排滲規(guī)定H勺天然排滲層時,應于堆積壩底設置可靠

的排滲設施。

【條文】

5.3.8尾礦庫擋水壩應按水庫壩的規(guī)定設計。

【釋義與知識】

尾礦庫H勺擋水壩一般常采用土石壩和重力壩,其功能和工作條件基本上與水

庫擋水壩相似,故應按水庫壩口勺規(guī)定進行設計。

【條文】

5.3.9上游式尾礦壩沉積灘頂至設計洪水位的高差不得不不小于表3的最

小安全超商值,同步,灘頂至設計洪水位水邊線距離不得不不小于表3時最小

灘長值。

5.3.10下游式和中線式尾礦壩壩頂外緣至設計洪水位水邊線的距離不適

宜不不小于表4的最小灘長值。

表3上游式尾礦壩的最小安全超高與最小灘長

當壩體采用防滲斜(心)墻時,壩頂至設計洪水住的高差亦不得不不小于表3

的最小安全超高值。

表4下游式與中線式尾礦壩的最小灘長

5.3.11尾礦庫擋水壩在設計洪水位時安全超高不得不不小于表3時最小

安全超高信、最大風襄水面高度和最大風浪爬高三者之和。最大風費水面高度

和最大風浪爬高可按《碾壓式土石壩設計規(guī)范》推薦的措施計算。

5.3.12地震區(qū)尾礦壩應符合下列規(guī)定:

上游式尾礦壩沉積灘頂至正常高水位的高差不得不不小于表3最小安全超

高值與地震壅浪高度之和,灘頂至正常高水位水邊線的距離不得不不小于表3

的最小灘長值與地震塞浪高度對應灘長之和。

下游式與中線式尾礦壩壩頂外邊緣至正常高水位水邊線的距離不適宜不不

小于表4的最小漳長值與地震壅浪高度對應灘長之和。

尾礦庫擋水壩壩頂至正常高水位的高差不得不不小于表3最小安全超高值

與地震夔浪高度之和。

地震建浪高度可根據抗震設防烈度和水深確定,可采用0.5—1.5m?

對于所有采用當?shù)赝潦匣驈U石堆筑的尾礦壩,其安全超高按尾礦庫擋水

壩規(guī)定確定。

【釋義與知識】

本條款是對不一樣壩型不一樣工況下在設計上對最小安全超高和最小干灘

長度的規(guī)定,設計上應根據調洪演算和穩(wěn)定計算確定其詳細規(guī)定(一般不應不不

小于規(guī)定值),作為生產上控制根據。

【條文】

5.3.13尾礦壩設計應進行滲流計算,以確定壩體浸泗線、逸出坡降和滲

流量。浸潤線出逸的尾礦堆積壩壩坡,應設排滲設施,I、2級尾礦壩還應進行

滲流穩(wěn)定研究。

5.3.14上游式尾礦規(guī)的滲流計算應考慮尾礦筑壩放礦水的影響。I、2級

山谷型尾礦壩的滲流應按三維計算或由模擬試驗確定;3級如下尾礦壩的滲流計

算可按附錄A進行。

5.3.15上游式尾礦堆積壩的初期透水堆石壩壩高與總壩高之比值不適宜

不不小于1/8。

【釋義與知識】

滲流破壞是尾礦壩破壞的形式之一,故規(guī)定應對尾礦壩進行滲流穩(wěn)定分析,

同步滲流分析也是尾礦壩進行靜、動力穩(wěn)定分析的前提。

【條文】

5.3.16尾礦初期壩與堆積壩壩坡的抗滑穩(wěn)定性應根據壩體材料及壩基巖

土的物理力學性質,考慮多種荷載組合,經計算確定。計算措施宜采用瑞典圓

弧法;當壩基或壩體內存在軟弱土層時,可采用改良圓弧法;考慮地震荷載時,

應按《水工建筑物抗震設計規(guī)范》的有關規(guī)定進行計算。抗震設防烈度為6度

及6度如下地區(qū)的5級尾礦壩,當壩外坡比不不小于1:4時,除原尾礦屬尾粘

土和尾粉質粘土以及軟弱壩基外,可不作穩(wěn)定計算。

【釋義與知識】

初期壩與堆積壩壩坡的抗滑穩(wěn)定分析是研究尾礦切(包括初期壩和后期壩)

的下游壩坡抵御滑動破壞的能力口勺問題。設計一般要通過計算給出定量口勺評價。

圖3-1尾礦壩抗滑穩(wěn)定計算示意圖對于新建尾礦庫,計算之前要選定計算剖

面,如圖3—1所示。

后期壩壩坡可根據經驗假定;浸潤線位置由滲流分析確定;壩基豐層口勺物理

力學指標通過工程地質勘察確定:后期壩的物理力學指標可參照類似尾礦的指標

確定,有條件者應在老尾礦壩上勘察確定。對于運行中尾礦庫,進行穩(wěn)定計算時,

應根據現(xiàn)實狀況勘察成果確定其浸潤線位置和壩體土層分布及物理力學指標。計

算時,假定多種滑動面,根據滑動體的受力狀態(tài),計算出各個土條所受H勺力對滑

弧中心的抗滑力矩MK和滑動力矩MH,用式(3—1)求出各個滑動面口勺抗滑穩(wěn)定的

安全系數(shù)K,并找出最危險的滑動面(K=IO。

K=MK/(3—1)

設計的I作用就是要采用多種措施,保證最小的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)(K“Q不

不不小于設計規(guī)范H勺規(guī)定。我國現(xiàn)行的《選礦廠尾礦設施設計規(guī)范》規(guī)定H勺最小

的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見《尾礦庫安全技術規(guī)程》第5.3.18條的表6。

【條文】

5.3.17尾礦壩穩(wěn)定性計算的荷載分下列5類,可根據不一樣

狀況按表5進行組合:

一類為筑壩期正常高水位的滲透壓力;

二類為壩體自重;

三類為壩體及壩基中孔隙壓力;

四類為最高洪水位有也許形成的穩(wěn)定滲透壓力

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